粉磨细度对水泥与外加剂相容性的影响
新闻摘要:摘要在化验室小磨上磨制的不同比表面积的水泥中,掺入不同掺量的萘系高效减水剂和氨基系高效减水剂,测定各试样的水 泥净浆流动度,研究粉...
 
摘要
 
 
在化验室小磨上磨制的不同比表面积的水泥中,掺入不同掺量的萘系高效减水剂和氨基系高效减水剂,测定各试样的水 泥净浆流动度,研究粉磨细度对水泥与外加剂相容性的影响。结果表明:当水泥比表面积小于400㎡/kg,随比表面积增加,初始流动度及30min、 60min经时流动度逐渐降低,水泥与高效减水剂适应性变差,但变化不是十分显著,可以通过增大高效减水剂掺量进行改善;当比表面积大于400㎡/kg, 随比表面积增加,初始流动度及30min、60min经时流动度均十分明显降低,水泥与高效减水剂适应性很差。因此,提出不宜通过过分粉磨来生产高等级水 泥。 
水泥新标准实施后,部分施工部门感到不适应,感到水泥与外加剂相容性不好,多数人认为是水泥磨制过细造成的。为了探索粉磨细度对水泥与外加剂相容性的影响,寻找适宜的细度控制范围,进行了本次试验。
 
一、试验材料及方法   

1、试验材料
 
 
 
外加剂:A、B为萘系高效减水剂(粉剂),颜色为淡黄色;C、D为氨基高效减水剂(液态),C固含量为29.2%,D固含量为32.3%。

2、试验方法

采用5OommX5OOmm化验室小磨磨制,熟料用5kg,外掺二水石膏(以SO3,计为2.0%),通过控制不同的粉磨时间,磨制出不同比表面积的水泥。
各水泥物理性能表 
 
参照GB 50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》附录A,进行不同外加剂掺量的水泥净浆流动度试验。当水泥净浆初始流动度大,流动度经时损失小时,则该水泥同外加剂的相容性好。

二、 试验结果与讨论

1、 初始流动度

掺入不同减水剂的各水泥样品的净浆初始流动度测试结果见下图。
 
可以看出,水泥比表面积从300㎡/kg增加到400㎡/kg,对于萘系高效减水剂(A、 B),掺量超过1.0%时,净浆初始流动度变化并不明显,掺量在0.75%以下时,随着比表面积增加水泥净浆初始流动度明显降低;对于氨基系高效减水剂 (C、D),掺量超过1.5%时,水泥净浆初始流动度变化并不明显,掺量小于1.2%时,随着比表面积增加,水泥净浆初始流动度明显降低。水泥比表面积从 400㎡/kg增加到447㎡/kg,萘系、氨基系高效减水剂各个掺量的净浆初始流动度都下降明显。 
 
2、 30min经时流动度

掺入不同减水剂的各水泥样品的净浆30min经时流动度见下图。
 
可以看出,对于萘系高效减水剂(A、B),在掺量为0.5%时,各个比表面积的水泥净浆 30min经时流动度均低于lOOmm,失去了流动性能,说明外加剂掺量偏低。掺量为0.75%时,净浆30min经时流动度随着水泥比表面积增加基本呈 现线性降低。掺量超过1.0%时,当比表面积小于400㎡/kg,净浆30min经时流动度随水泥比表面积增加略有降低;当比表面积大于400㎡/kg, 净浆30min经时流动度明显降低。

对于氨基系高效减水剂(C、D),掺量低于1.2%时,随比表面积增加,水泥净浆30min经时流动度 逐渐降低,接近线性规律。掺量超过1.5%时,当水泥比表面积小于400㎡/kg,净浆30min经时流动度随比表面积变化不明显;比表面积大于400㎡ /kg后,随比表面积增加,净浆30min经时流动度明显降低。 
 
3、 60min经时流动度

掺入不同减水剂的各水泥样品的净浆60min经时流动度见图3。可以看出,对于萘系高效减水剂(A、B),在掺量为0.5%时,各个比表面积的水泥净浆 60min后都失去塑性。掺量在0.75%时,随着比表面积增加,流动度线性降低,当水泥比表面积大于350㎡/kg后,60min经时流动度小于 150mm,流动性很差。掺量大于1.0%,当比表面积小于400㎡/kg时,60min经时流动度随比表面积增加略有降低,当比表面积大于400㎡ /kg后,60min经时流动度明显下降。
 
 
对于氨基系高效减水剂(C、D),掺量为1.0%时,当比表面积大于350㎡/kg,水泥净浆60min经时流动度都小于100mm,失去流动性。掺量 为1.2%时,随水泥比表面积增加,水泥净浆60min经时流动度逐渐降低,接近线性规律,水泥比表面积大于350㎡/kg后,60min经时流动性小于 150mm,流动性较差。当掺量大于1.5%,比表面积小于400㎡/kg时,净浆60min经时流动度随水泥比表面积增加略有降低;当水泥比表面积大于 400㎡/kg,则显著降低。

三、 结论

1、当水泥比表面积小于400㎡/kg,随比表面 积增加,水泥净浆初始流动度及30min、60min经时流动度逐渐降低,水泥与高效减水剂适应性变差,但变化不是十分显著,可以通过增大高效减水剂掺量 进行改善。当比表面积大于400㎡/kg后,随比表面积增加,初始流动度及30min、60min经时流动度降低均十分明显,水泥与外加剂的相容性变差。

2、如果以初始流动度≥225mm、60min经时流动保持200mm作为评判水泥与外加剂相容性好的依据,当水泥比表面积为400m㎡ /kg,氨基系高效减水剂掺到1.5%,相容性较好;水泥比表面积为447m2/kg,氨基高效减水剂掺到1.7%,相容性基本可以。氨基高效减水剂以 3500元/t计,减水剂掺量增加0.2% ,则施工中每吨水泥使用的外加剂成本增加7元左右。将水泥比表面积从400㎡/kg提高到447㎡/kg,根据我厂经验每吨水泥的电耗增加6元左右,研磨 体消耗增加0.35元,而水泥28d抗压强度仅增加2.7MPa。

3、生产高等级水泥特别是52.5级,不宜依靠过分粉磨,应选用优质熟料、混合材,通过合理颗粒级配来提高强度,否则不仅粉磨电耗、研磨体消耗增大,还会使水泥与外加剂相容性变差,得不偿失。

4、本次试验使用的外加剂品种是省内市场通用的高效减水剂。由于时间关系,只选用了4个厂家2个系列4种不同的外加剂,进行试验得出以上结论,并不排除 性能更优异的外加剂适应磨得更细水泥的可能。本次试验数据可作为水泥企业控制出厂水泥质量的参考,通过对水泥细度进行控制,调节水泥与外加剂的相容性,提 高水泥的应用性能。

5、本文仅对掺外加剂的水泥净浆流动性能进行了试验,水泥与外加剂相容性的混凝土试验研究工作将在今后进行。