特性硅酸鹽水泥的研制及在大壩工程中的應(yīng)用

  大壩建設(shè)中熱硅酸鹽水泥因具有低水化熱﹑高后期強(qiáng)度﹑低干縮率﹑高抗硫酸鹽侵蝕性﹑良好的耐磨性，因而被廣泛用在大壩、橋梁等大體積混凝土及高氣溫條件下施工的混凝土等工程項(xiàng)目當(dāng)中。但與普通硅酸鹽水泥相比,中熱硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度偏低,抗凍性較差，生產(chǎn)成本較高。本試驗(yàn)通過(guò)控制普通硅酸鹽水泥的關(guān)鍵指標(biāo)，以滿足大壩中熱硅酸鹽水泥關(guān)鍵指標(biāo)要求，用特性普通硅酸鹽水泥替代大壩中熱硅酸鹽水泥。

  特性硅酸鹽水泥關(guān)鍵指標(biāo)的確定

  要使特性硅酸鹽水泥性能滿足大壩中熱硅酸鹽水泥性能要求，關(guān)鍵是如何解決特性硅酸鹽水泥水化熱和強(qiáng)度之間所構(gòu)成的矛盾。問(wèn)題主要涉及特性硅酸鹽水泥熟料的礦物組成，以及特性硅酸鹽水泥粉磨的性能指標(biāo)。通過(guò)WD引水工程項(xiàng)目與XNLS技術(shù)人員三次討論，最終確定特性硅酸鹽水泥的關(guān)鍵指標(biāo)（見(jiàn)表1）。

  關(guān)鍵指標(biāo)中，熟料C3A比中熱硅酸鹽水泥C3A要高，主要是考慮到特性硅酸鹽水泥熟料的煅燒影響，因而也就沒(méi)有考慮其水化熱，但盡量控制其水化熱達(dá)到或接近中熱硅酸鹽水泥水化熱標(biāo)準(zhǔn)。

  特性硅酸鹽水泥熟料的生產(chǎn)

  我公司為5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，有原燃材料預(yù)均化堆場(chǎng)、雙立磨生料粉磨系統(tǒng)、五級(jí)懸浮預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯、DCS中央控制系統(tǒng)和Φ3.2×13帶輥壓機(jī)的水泥閉路磨系統(tǒng)。

  原燃材料主要指標(biāo)

  根據(jù)特性硅酸鹽水泥指標(biāo)的要求，結(jié)合公司的資源狀況，原燃材料選擇情況（見(jiàn)表2、表3）。

  配料方案的確定

  大壩中熱硅酸鹽水泥的技術(shù)要求（見(jiàn)表4）。

  可行性論證

  對(duì)于特性硅酸鹽水泥，重點(diǎn)是如何在保證水泥其他物化性能的前提下，使水泥水化熱基本滿足大壩中熱硅酸鹽水泥要求，根據(jù)大壩中熱硅酸鹽水泥相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)：大壩中熱硅酸鹽水泥水化熱高低，與水泥熟料礦物組成有直接關(guān)系、與水泥制成控制指標(biāo)有較大關(guān)系。

  從各礦物水化熱值，兼顧性能指標(biāo)和煅燒難度，同時(shí)結(jié)合燒成工藝方面的因素加以考慮，設(shè)定特性硅酸鹽水泥內(nèi)控指標(biāo)。

  實(shí)際試生產(chǎn)中將根據(jù)化學(xué)性能和物理性能的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整。

  出磨及出廠水泥的質(zhì)量控制

  熟料儲(chǔ)量的控制

  粉磨水泥前，應(yīng)保持熟料有一定的儲(chǔ)量，一是為了熟料的均化，還有就是可以降低熟料入磨溫度。

  水泥入庫(kù)的控制

  改換特性硅酸鹽水泥品種時(shí)，要在檢測(cè)到合格的水泥后才進(jìn)特性硅酸鹽水泥庫(kù)。

  水泥比表面積的控制

  水泥的比表面積影響強(qiáng)度的發(fā)揮，更顯著地影響其放熱速率和水泥的水化熱。根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明，比表面積每增加100m2／kg，3天水化熱大約增加12.5kJ／kg；7天增加12～21kJ／kg，而且隨著比表面積的增加，水化熱的增加幅度會(huì)變大。說(shuō)明水泥粉磨越細(xì)，水化反應(yīng)就越快，水泥水化熱也隨之升高。但也不能將水泥粉磨過(guò)粗，否則強(qiáng)度將降低，考慮到不影響水泥的強(qiáng)度，將水泥的比面積控制300±10m2/kg，細(xì)度（0.08mm篩余）小于5.5％。

  水泥SO3的控制

  由于特性硅酸鹽水泥的C3A含量低，因此，特性硅酸鹽水泥的SO3含量比普通硅酸鹽水泥SO3含量要低，而且，SO3過(guò)高或過(guò)低，都可能影響混凝土對(duì)外加劑的適應(yīng)性。

  出廠水泥的質(zhì)量控制

  出磨水泥應(yīng)按品質(zhì)存放入在不同的水泥庫(kù)中，待出磨水泥的3d強(qiáng)度和3d水化熱等檢驗(yàn)合格后，再搭配出廠。