外加剂适应性文档格式.docx

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对粗粉煤灰，含碳量高的适应性差。

可以得出胶料中所含部分成分对减水剂的吸附量由强到弱为：

C3A>

二水石膏>

煤矸石>

C2A>

矿渣。

另外，减水剂与水泥适应性的影响因素还有水泥组份中碱含量，碱含量大，流动度小；

水泥越新鲜，适应性越差；

水泥温度越高，适应性越差；

减水剂自身特性等等。

3　解决外加剂对水泥适应性的措施

3.1　改变外加剂的掺入时间，即采用滞水法或二次掺加法、载体流化剂法。

3.2　适当增加外加剂掺量也有一定的效果。

3.3　在不影响工作性条件下，适当调整混凝土水灰比，以便保证石膏有一定的溶解度。

3.4　采用复合缓凝组份，取长补短，或普通减水剂与高效减水剂同掺，主要是因为不同分子结构的相互作用，应用技术效果会明显提高，不但能够降低生产成本，而且弥补了产品单一所带来的缺陷。

3.5　采用缓释剂或加入引气剂。

3.6　萘系减水剂坍损大，可换用氨基磺酸盐类或聚羧酸系类减水剂，可减小损失

什么是水泥与外加剂适应性？

有哪些改善措施？

A：

水泥与外加剂适应性就是水泥和所用外加剂在使用过程中是否匹配，即将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土中，若能够产生应有的效果，我们就认为该水泥与这种外加剂是适应的；

相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥与这种外加剂之间存在不适应性。

产生原因归纳起来有：

熟料矿物成分：

熟料中C3A，对减水剂分子的吸附程度很高，削弱有效外加剂掺量。

水泥的碱含量：

水泥中Na2O和K2O含量，对适应性会产生很大影响，尤其是混凝土坍落度损失增大。

石膏形态：

无水或半水石膏表面极易与减水剂分子形成吸附膜层，使之无法溶出为水泥浆体所需要的SO4-离子，无法快速与水化铝酸盐生存难溶的水化硫铝酸钙，造成C3A大量水化，出现相当数量的相互连接的水化铝酸钙结晶体，导致混凝土坍落度损失过快，重者混凝土异常快凝。

水泥细度：

水泥颗粒对减水剂分子具有吸附性，水泥颗粒越细、比表面积越大，

即对减水剂吸附量也越大。

水泥新鲜度：

越新鲜的水泥所带的正电性较强，对外加剂的吸附能力就大。

水泥温度：

水泥温度越高，水泥水化反应加快，混凝土坍落度损失也越快。

改善措施（除水泥）：

外加剂采用后掺法或分批添加法：

降低早期对外加剂的吸附量。

适当增加减水剂掺量：

弥补被吸附的外加剂量。

复合一定量的反应性高分子材料：

减轻外加剂因吸附程度。

适当复配保水、保塑的组分：

减缓水化速度。

包括选用聚羧酸类等。

水泥企业粉磨系统优质高产、节能降耗的技术分析

水泥粉体状态与控制方法：

水泥的群体颗粒具有高比表面积（单位质量物质的二相界面面积）与多分散性（某一样品中每一颗粒都不尽相同）两大特征。

1.1水泥细度：

水泥的粒度就是水泥的细度。

水泥细度直接影响着水泥的凝结、水化、硬化和强度等一系列物理性能。

（1）当水泥磨得很细时，如80μm方孔筛筛余小于1%，控制意义就不大了。

国外水泥普遍磨得很细，所以在国外水泥标准中几乎全部取消了这一指标。

（2）当粉磨工艺发生变化时，细度值也随之发生变化。

如开流磨筛余值偏大，圈流磨筛余值偏小，有时很难根据细度来控制水泥强度。

（3）细度值是指0.08mm筛的筛余量，即水泥中≥80μm颗粒的含量（%）。

众所周知，≥64μm的水泥颗粒的水化活性已很低了，所以用≥80μm颗粒含量的多少进行水泥质量控制，还不能全面反映水泥的真实活性。

1.2水泥的平均粒度：

在水泥粉磨过程中，不是均匀的单颗粒，而是包含不同粒径的颗粒体--粒群，所以在评述水泥细度时若只用筛余这一简单的表示方法，差不多有90%多的水泥颗粒都通过筛孔成了筛下物，然而这些筛下物的颗粒大小并不清楚，故筛余量相同时比表面积也会出现很悬殊的现象。

平均粒度有几种表示法，如算术平均直径、几何平均直径、调和平均直径等。

水泥颗粒的平均粒度是表征水泥颗粒体系的重要几何参数，但所能提供的粒度特性信息则非常有限，因为两个平均粒度相同的粒群，完全可能有不一样的粒度组成（颗粒级配）。

1.3水泥比表面积：

国外大多规定比表面积指标，一般都采用勃氏比表面积仪测定。

我国的硅酸盐水泥和熟料的国家标准规定已与国外标准一致。

水泥比表面积与水泥性能之间存在着较好的关系。

但用比表面积控制水泥质量时，主要还有下述两方面的不足：

（1）比表面积对水泥中细颗粒含量的多少反应很敏感，有时比表面积并不很高，但由于水泥颗粒级配合理，水泥强度却很高。

（2）掺有混合材料的水泥比表面积不能真实反映水泥的总外表面积，如掺有火山灰质混合材料，水泥比表面积往往会产生偏高现象。

1.4水泥的颗粒级配（粒度分布）：

即使筛分细度相同或比表面积相近，水泥的性能有时也会表现出较大的差异，原因是粒度分布可能不同（颗粒形状的因素也很重要），因此研究水泥粒度的表征、探索其与水泥强度之间更精确的定量关系，有着重要的意义。

国内外长期试验研究证明，水泥颗粒级配是水泥性能的决定因素，目前比较公认的水泥最佳颗粒级配为：

3～32μm颗粒对强度的增长起主要作用，其粒度分布是连续的，总量应不低于65%；

16～24μm的颗粒对水泥性能尤为重要，含量愈多愈好；

小于3μm的细颗粒，易结团，不要超过10%；

大于64μm的颗粒活性很小，最好没有。

此外，水泥粒度分布（颗粒级配）不当，还会影响水泥水化时的需水量（和易性）。

若为了达到水泥砂浆的标准稠度而提高了用水量，则最终会降低硬化后的水泥或混凝土的强度。

因此掌握水泥颗粒级配的指标是很重要的。

表示水泥粒度分布即颗粒级配的方法有列表法、作图法、矩阵法和函数法。

1.5水泥颗粒形貌：

20世纪90年代，人们开始研究水泥颗粒形貌对水泥性能的影响。

水泥颗粒如果放在电子显微镜下观察，它的形貌并不是圆的，犹如破碎堆积的石灰石，有棱角小的，有棱角大的，有片状的，有针状的。

水泥颗粒的形貌与粉磨工艺有关。

水泥颗粒形貌通常用圆度系数（f）表示，圆形颗粒的圆度系数等于1，其它形状则都小于1。

国外水泥的圆度系数，大多在0.67左右。

中国建材科学研究院测定的我国部分大、中型水泥企业水泥的圆度系数平均值为0.63，波动在0.51～0.73之间。

同时在对水泥颗粒形貌的研究中还发现：

水泥磨机的研磨能力愈强，f值愈大；

高细磨水泥f最大；

带辊压机预粉碎的磨机磨制的水泥f值也较大。

试验研究表明，将水泥颗粒的圆度系数由0.67提高到0.85时，水泥砂浆28d抗压强度可提高20%～30%。

水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥强度的影响

摘要:

介绍了国内某大型现代干法水泥厂的粉磨设备、粉磨工艺、水泥颗粒特征和熟料、水泥的物理性能。

通过对该厂水泥颗粒特征和熟料、水泥物理性能等实际生产数据的解析，以实例证实了水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥性能的影响程度。

通过调整水泥粉磨设备和粉磨工艺,使水泥粒度分布接近于理想分布，水泥强度可以显著提高。

试验表明80μm筛余或比表面积均难以准确反映水泥的粒度分布。

通过分析，从水泥性能的角度给出了水泥厂粉磨设备、粉磨工艺和水泥产品颗粒分布的一个参考标准。

介绍了该工厂水泥粉磨过程的质量检验、质量控制方法。

该厂经验表明，按GB/T 

17671—1999检验的水泥强度与水泥的比表面积在许多时候没有明确的相关关系，30μm筛余或45μm筛余是水泥粉磨过程适宜的控制指标，在使32μm筛余或45μm筛余处于控制范围的同时，还应该对RRB分布曲线的特征粒径 

和均匀性系数（n）进行控制，定期检查和控制水泥的粒度分布是非常必要的。

本文介绍了国内某大型现代干法水泥厂（中日合资企业，）的粉磨设备、工艺、水泥颗粒特征和熟料、水泥的物理性能。

通过对该工厂水泥颗粒特征和熟料、水泥性能的分析，以及对工业生产实际数据的分析，证实了水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥性能的影响程度。

同时介绍水泥粉磨过程的质量控制方法和控制指标。

希望更直接地为有关方面提供借鉴。

1粉磨设备、工艺概况

该工厂的水泥粉磨采用CKP立磨+球磨联合闭路粉磨系统，CKP立磨规格为CKP-170；

球磨双仓规格为φ3.9m×

12m。

旋风式选粉机。

系统产量115t/h×

2。

熟料和石膏经过破碎机一次破碎至≤40mm的颗粒占95%以上，喂入CKP立磨，出CKP立磨的物料≤10mm的颗粒占95%以上，约10%返回CKP立磨，约90%出CKP立磨的物料和选粉机回粉共同进入球磨。

出球磨物料和粉煤灰共同进入选粉机，选粉机的选粉效率约60%，循环负荷率约260%。

水泥品种等级大部分为P.O42.5R，少量为P.II42.5R，两个品种水泥平均电耗39kwh/t-cem。

使用占水泥重量比0.02%-0.03%左右的助磨剂。

2水泥的颗粒特征

2.1颗粒形貌：

使用JCM-35C型扫描电镜及配套的统计计算软件对P.O42.5R和P.II42.5R水泥进行了水泥颗粒圆形度分析。

P.O42.5R水泥的颗粒圆形系数0.58,P.II42.5R水泥的颗粒圆形系数0.54。

我国部分大中型水泥企业水泥的圆形系数平均值为0.63,波动在0.51-0.73之间。

国外水泥的圆形系数大约在0.67左右。

比较起来，该工厂水泥的圆形系数有待进一步提高。

2.2颗粒分布、细度：

使用负压筛测定15μm、20μm、32μm、45μm、63μm筛余，使用回归分析的方法求得RRB（Rosin-Rammlar-Bennet）公式中的两个参数：

特征粒径和均匀性系数（n）。

因为回归的相关系数（r）高达0.999,可以很准确地计算任意孔径筛余。

P.II42.5R水泥的特征粒径=19.7μm,均匀性系数n=1.28，比表面积327m2/kg。

P.O42.5R水泥的特征粒径=19.1μm,均匀性系数n=1.27，比表面积366m2/kg。

两种水泥的粒度分布基本一致。

计算得到的不同尺寸颗粒含量为：

0～1μm的颗粒占2%；

0～3μm的颗粒占9%；

3～32μm的颗粒占76%；

大于45μm的颗粒占5%；

大于63μm的颗粒占1%。

上述数据已经非常接近理想数值。

1#熟料的特征粒径=25.5μm,均匀性系数n=1.11；

2#熟料的特征粒径=23.3μm,均匀性系数n=1.06；

3熟料、水泥检验结果3.1样品制备方法、检验方法3.1.1熟料样品制备方法、检验方法熟料样品按JC/T853-1999《硅酸盐水泥熟料》规定的方法进行制备和检验。

3.1.2水泥检验方法按GB175-1999规定的方法检验。

3.2熟料、水泥检验结果　与熟料28天抗压强度比较，P.II42.5R水泥28天抗压强度高约6MPa，P.O42.5R水泥28天抗压强度高约4MPa。

这一差别主要是由于化验室小磨与生产设备粉磨产品的粒度分布不同造成的。

4水泥粉磨过程的质量控制方法和控制经验4.1水泥粉磨过程的质量控制方法　15μm、20μm、32μm、45μm、63μm筛余采用德国产进口负压筛和筛网按日本方法测定。

德国产进口负压筛的工作原理和设备结构与国内负压筛基本一致，区别在于德国产进口负压筛的筛网尺寸为内径70mm，测定时称样量为1g。

这一区别使得德国产进口负压筛与国产负压筛比较，工作时风量较大，筛孔不易堵塞。

该设备8min-10min即可完成32μm筛余的测定，4min-6min即可完成45μm筛余的测定。

该设备机械加工精度很高，故障率极低，操作简便，测定时间短，测定结果稳定、准确，可以用于例行生产控制。

国内许多水泥企业采用激光粒度分析仪测定水泥的粒度分布。

该工厂对同一个样品使用负压筛和激光粒度分析仪进行了平行的粒度分布检验，结果表明：

对于10μm以上的水泥颗粒，激光粒度分析仪可以得到与负压筛非常一致的检验结果；

对于10μm，特别是5μm以下的颗粒，激光粒度分析仪的检验结果比负压筛略高。

其中一个主要原因是非常细小的水泥颗粒在范德华（VanderWaals）力的作用下集结为颗粒团，使用负压筛检验时颗粒团不易被分散；

使用激光粒度分析仪检验时，颗粒团在有机介质中被充分分散。

激光粒度分析仪作为水泥企业定期检验水泥粒度分布的一种方法是适宜的，但是由于其测定操作复杂，时间长，仪器故障率高，不适合例行质量控制使用。

4.2水泥粉磨过程的质量控制经验

4.2.1细度：

该工厂以32μm筛余作为粉磨过程例行控制的依据。

在32μm筛余处于控制目标范围时，80μm筛余为0.2%-0.4%，几乎没有波动，如果以80μm筛余作为粉磨过程例行控制的依据，那么几乎无法对粉磨设备作出任何调整。

由于设备故障原因，32μm筛余曾经偶然发生很大波动，由原来的控制目标值16%变为20%。

单独对该部分水泥进行检验，28天抗压强度比细度正常时下降约4MPa，此时水泥80μm筛余并没有明显变化，仅由0.3%变为0.8%。

这一事实表明,在水泥细度较细时,80μm筛余很难反映水泥的粉磨情况，不宜作为水泥粉磨过程的质量控制指标。

该工厂的生产经验表明,以32μm筛余或45μm筛余作为水泥粉磨过程的质量控制指标是适宜的。

国外多数先进水泥企业对水泥粉磨过程也正是采取的这一质量控制方法。

4.2.2比表面积：

在该工厂，虽然每4h进行一次比表面积测定，但是比表面积的测量值仅供参考，并不作为粉磨过程例行控制的依据。

通过对出磨水泥数据的统计分析发现，强度与比表面积之间没有很好的相关关系。

比表面积对被测样品中的细粉非常敏感，该工厂P.O42.5R和P.II42.5R水泥的粉磨工艺参数一致,因为P.O42.5R水泥掺入了12%含有较多细粉的粉煤灰,致使P.O42.5R的比表面积比P.II42.5R高出30m2/kg。

但是P.O42.5R和P.II42.5R水泥中的熟料部分粉磨程度是基本一致的。

许多研究[5-7]也表明，比表面积不能很好反映水泥的颗粒分布等粉体状态。

在实施新水泥标准之前，我国许多水泥企业不重视比表面积的测定；

实施新标准以后对于水泥粉磨过程认识有所提高，许多水泥企业开始重视比表面积的测定。

但是该工厂的经验表明，以比表面积作为粉磨过程例行控制的依据是非常粗略的。

4.2.3颗粒分布：

与水泥的物理性能特别是强度密切相关的水泥中熟料及混合材的粒度分布。

熟料的粒度分布与熟料的水化速度、一定时间内的水化程度、标准稠度需水量、混凝土的水灰比密切相关。

熟料与混合材的粒度分布共同决定了水泥颗粒的最紧密堆积密度。

许多资料[7、8]也强调了水泥颗粒分布的重要性，并提出了水泥颗粒分布的理想数据。

如果不考虑粉磨设备、煤磨电耗等因素的影响，我们应该使水泥的粒度分布接近理想数据，并在例行控制中测定水泥的粒度分布，以水泥的粒度分布作为粉磨过程例行控制的依据。

我国多数水泥厂的现实情况是，使用80μm筛余或比表面积作为粉磨过程例行控制的依据，对水泥的粒度分布较少关注，80μm筛余或比表面积与颗粒分布均没有很好的相关关系。

该工厂的经验表明，在粉磨设备及其运转参数没有明显改变时，32μm筛余或45μm筛余能够很好地反映颗粒分布。

使用32μm筛余或45μm筛余为粉磨过程例行控制的依据，在粉磨设备及其运转参数发生明显改变时，可能通过简单的调节，比如选粉机的转数（风量），使32μm筛余或45μm筛余保持在控制目标之内。

因此，使用32μm筛余或45μm筛余为粉磨过程例行控制的依据，在粉磨设备及其运转参数发生明显改变时并不能很好反映粒度分布。

曾经发现，在32μm筛余没有明显改变的情况下，45μm筛余发生了明显增加，此时检验水泥粒度分布发生明显变化，强度降低。

使用RRB公式可以很好地对水泥颗粒分布进行拟合，控制RRB公式中的两个参数特征粒径和均匀性系数（n）即可达到控制粒度分布的目的。

该工厂测定15μm、20μm、32μm、45μm、63μm筛余，通过回归分析求得RRB公式，相关系数（r）很高，可以达到0.98以上。

该工厂定期或在怀疑粒度分布有问题时使用该方法测定粒度分布。

有一种比较简便的方法可以大致判断粒度分布是否正常，如果使用32μm筛余或45μm筛余作为粉磨过程例行控制的依据，并且32μm筛余或45μm筛余处于正常控制范围，可以增加测定另一个小于63μm的筛余，这个筛余的尺寸与例行质量控制筛余的尺寸至少相差10μm。

将测得的筛余与以往粒度分布正常的数据进行比较，如果增加测定的筛余数据与以往粒度分布正常的数据具有明显区别，则提示粒度分布可能具有明显变化。

例如该工厂正常情况下，32μm筛余大约16%±

1.5%,45μm筛余大约5%±

1.5%,如果32μm筛余处于正常控制范围,45μm筛余超出目标值3%，则提示粒度分布可能具有明显变化。

4.2.4助磨剂：

该工厂在水泥粉磨时添加占水泥重量比0.02%-0.03%的助磨剂，使用效果良好。

曾经发生助磨剂的短时间中断，尽管此时调整选粉机转数，使水泥的32μm筛余仍然处于控制范围之内，但是水泥的RRB公式中的两个参数特征粒径和均匀性系数（n）发生了明显变化，即水泥的颗粒分布发生了明显变化，水泥强度也随之明显降低。

5结论5.1水泥粉磨设备、粉磨工艺合理，水泥粒度分布接近理想分布，则水泥强度可以明显提高。

在该工厂与熟料28天抗压强度比较，P.II42.5R水泥28天抗压强度高约6MPa，P.O42.5R水泥28天抗压强度高约4MPa。

5.2与水泥物理性能特别是强度密切相关的是水泥的粒度分布，80μm筛余或比表面积均难以准确反映水泥的粒度分布。

测定32μm筛余或45μm筛余为粉磨过程例行控制的依据是适宜的。

在使32μm筛余或45μm筛余处于控制范围的同时，还应该对RRB分布曲线的特征粒径和均匀性系数（n）进行控制，定期检查和控制水泥的粒度分布是必要的。

5.3立磨+球磨是一种较好的水泥粉磨设备，粉磨产品质量好，电耗合理。

5.4合理选用助磨剂有利于改善水泥的粒度分布,减轻过粉磨现象,减少小于3μm以下颗粒的数量。

5.5与激光粒度分析仪比较，负压筛更适合于例行质量控制。

在即将颁布的国家标准GB/T1345-×

×

《水泥细度检验方法》中已经列入了45μm负压筛的检验方法。

谈混凝土外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响

1.0前言对水泥混凝土的要求也越来越高，不仅要求混凝土可调凝、早强、高强、大流动度、高密实性、高耐久性、低水化热、轻质，而且要求制备成本低、成型容易、养护简便……。

混凝土外加剂的特点是品种多、掺量少，在改善或提高新拌和硬化混凝土的性能中起着重要的作用，新拌混凝土工作性能明显改善；

能有效控制混凝土的凝结时间与坍落度损失；

后期强度有较大的增长；

增加混凝土的密实性，抗渗、抗冻、抗炭化等耐久性指标有较大的提高，硬化混凝土有较好的体积稳定性等。

2.0混凝土外加剂与水泥的适应性

混凝土外加剂与水泥的适应性问题，涉及水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识。

从工程实践的情况来看，问题仍然很多，如同品种同掺量的外加剂，对不同品种的水泥，效果差异极大，甚至同一种水泥，但不同时期效果也有差别，使用同一批外加剂的水泥净浆流动度时大时小，其混凝土的坍落损失有时忽大忽小，甚至有时泌水、有时又不泌水、凝结时间的差异也很大，时而还会出现促凝现象等等，这些就是外加剂与水泥的适应性问题。

2.1外加剂与水泥不相适应

主要表现在减水效果低下或增加流动性的效果不好、凝结速度太快或缓凝、坍落度损失快，甚至降低混凝土强度等，这种种不适应的问题与外加剂的品种、作用机理、原材料的选用与制造工艺、胶凝材料的成份、细度、水泥磨细阶段工艺的差异有关，其他如环境温度、加料方式和外加剂用量也会产生影响。

2.2外加剂品种与性能的影响

外加剂特别是化学合成的高效减水剂性能对水泥净浆流动的影响。

如萘系高效减水剂的性能涉及磺化程度与磺化产物，缩合工艺与程度，分子量大小，平衡离子，分子结构等各种因素。

水泥等无机矿物颗粒由于范德华力、不同电荷的静电互相作用、水化颗粒的表面化学作用，导致粒子形成聚集结构，束缚一部分水，不能用于滑润水泥粒子，也不能立即用于水化。

加入高效减水剂等外加剂后，由于吸附作用和电荷斥力，使水泥粒子分散，絮凝结构解体，释放束缚水并阻止粒子的表面相互作用，使水泥浆体的流动性增大，其增加的大小与其技术性能及掺量有关。

聚羧酸盐（PC）及氨基磺酸盐（AS）、羰基磺酸盐类（SAF）、萘系（NS）的流动度大,木质素磺硫酸盐类（LS）流动度小,效果差。

NS是使水泥料粒子形成双电层的静电斥力而分散，SA是使水泥颗粒表面的外加剂层互相作用的空间斥力而分散，SAF与PC是静电斥力和空间斥力两种力的作用而分散，因而效果更好。

2.3水泥矿物组份与化学成份的影响

水泥胶结料的矿物质成份和化学成份对外加剂吸附量的多少，对于流动性及强度增长有很大的影响。

外加剂吸附量越少的水泥浆体的流动度值越大。

C3A、C4AF混水后，ζ电位呈正值，较多地吸附外加剂。

C3S、C2S混水后ζ电位呈负值，吸附量较少。

在水泥矿物中C3A需水量大，水化快，放热大，吸附