不同的混合材对水泥能的影响不同.doc

本文试图通过混合材掺加量的试验数据，对常用的几种活性混合材料的性能进行分析与讨论。 1试验条件与材料试验小磨为500mm500mm化验室统一试验磨机。全部试验样均通过0.9mm方孔筛。试验用熟料选用本厂掺复合矿化剂生产的机立窑熟料，化学成分见表1。沸石为河北围场天然沸石，矿渣为济源钢铁厂水淬矿渣，粉煤灰为焦作电厂干排粉煤灰，煤矸石为焦作地区煤矿自燃煤矸石，石膏为山西产二水石膏。各混合材及石膏的化学成分见表2。表1 熟料化学成分(%)、率值、矿物组成(%)LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOCaF2SO3fCaOKHKH-nPC3SC2SC3AC4AF0.1918.826.154.6663.101.490.981.052.880.9740.9191.741.3254.1413.138.4014.17表2 各混合材及石膏化学成分(%)名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3备注矿渣1.6835.6215.490.9140.078.21 煤矸石8.1457.7424.743.731.370.341.89水泥胶砂28d 抗压强度比65.1%沸石 61.9813.022.614.011.32 抗压强度比79.8%粉煤灰8.4349.5427.424.536.220.18 水泥胶砂3个月抗压强度比124.5%石膏 38.35 2 试验与讨论熟料粉磨按照水泥熟料标号测定方法技术条件进行，控制比表面积在300m2/kg左右，细度不小于3%，SO3含量不超过3.5%。试验样粉磨细度以4%7%为控制目标，石膏掺加量统一按5%。细度为0.080mm方孔筛筛余百分数，安定性由好到差依次为完好、弯曲、疏松、龟裂、崩溃。2.1普通硅酸盐水泥试验配比及试验结果见表3。从中可以看出:表3 不同混合材的普通水泥物理性能序号配比(%)细度(%)安定性稠度(%)初凝(hmin)终凝(hmin)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)熟料矿渣煤矸石沸石石膏3d7d28d3d7d28d195 57.0龟25.02364455.66.47.634.441.857.12869 57.0龟25.02474575.15.86.835.042.956.738411 57.0曲25.22515115.35.96.935.343.655.748213 56.8曲25.82545545.46.37.136.545.755.9586 9 56.8松24.43204455.46.16.935.643.555.7684 11 56.0松24.43204405.05.87.031.441.453.4782 13 57.0松24.83035435.25.76.830.239.751.4886 956.0曲26.02573275.36.28.034.147.264.0984 1156.4完27.02053155.36.78.434.349.165.41082 1357.0完26.63274325.16.28.531.446.162.1(1)掺矿渣混合材的普通水泥早期强度较纯硅酸盐水泥有所提高，后期强度则有所降低，但降低幅度不大；而掺煤矸石的普通水泥随着煤矸石掺加量的增加，其早期和后期强度均呈下降趋势，且降低幅度较大；掺沸石时，虽然早期强度有所降低，但后期强度增进率较高，以序号为8、9、10的掺沸石普通水泥强度平均值与纯硅酸盐水泥相比较，28d抗折强度提高9.2%，抗压强度提高11.7%。(2)掺火山灰质混合材特别是掺沸石时需水量增大。(3)掺加火山灰质混合材料可以相对地缩短水泥终凝时间。(4)由于沸石的存在，在有水的条件下，游离石灰与脱离沸石的活性硅和铝结合，从而能够很好地改善水泥安定性。(5)对于矿渣、沸石、煤矸石三种活性混合材来说，所配制的普通硅酸盐水泥质量性能顺序依次为沸石、矿渣、煤矸石。2.2矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥试验配比及试验结果见表4。序号配比()细度()安定性稠度()初凝(hmin)终凝(hmin)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)熟料矿渣煤矸石沸石粉煤灰石膏3d7d28d3d7d28d 117520 55.0松25.04085384.35.67.625.237.256.2127025 54.2松24.84075474.45.47.623.435.856.8136530 55.0松25.04046344.05.77.522.936.052.2146035 54.4曲25.03586284.35.47.321.633.852.2155540 54.4完25.44126173.55.27.420.433.150.3165045 54.2完25.84016213.85.57.518.832.048.6174550 54.0完26.04306553.35.06.816.428.243.8187520 55.6松27.03005095.05.66.325.632.242.019702555.6松28.62245284.65.06.023.229.537.820653055.4曲28.82185134.44.96.020.626.235.62160 35 55.4曲29.42355424.04.65.818.423.732.62255 40 55.2曲30.22136113.54.05.115.419.827.62350 45 55.2完31.62405302.93.74.713.016.724.32475 2054.8曲27.23044544.14.97.821.631.852.22570 2555.2曲27.62474333.55.17.719.629.453.22665 30 55.8完27.02504553.24.57.716.425.149.82760 3556.4完27.83005053.14.67.715.825.250.22855 40 55.4完30.04146042.74.57.413.322.846.32950 45 56.0完30.04036032.74.67.312.322.746.43075 2055.6松25.02266434.65.66.924.632.244.23170 2555.0曲25.23537284.25.26.321.729.339.43265 3054.8曲25.64457103.74.66.018.425.135.33360 3554.6曲27.05288333.34.05.815.221.431.63455 4054.6完27.26078472.93.65.213.318.128.6表4矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥物理性能从表4可以看出，掺不同品种的混合材除反映了2.1试验的结论外，还有如下几点明显特征。(1)随着火山灰质混合材料(煤矸石和沸石)掺入量的增加，3d抗折、抗压强度大幅度降低，其中沸石水泥降幅更大，掺40%时比同掺量矿渣降低22.9%；随着煤矸石和粉煤灰掺入量的增加，3d和28d抗折、抗压强度也有大幅度降低。(2)随着沸石掺入量的增加，虽早期强度有所降低，但28d强度较高，可与同掺量的矿渣相当，其28d强度增进率较高。(3)从水泥需水量看，掺沸石和煤矸石大于粉煤灰，掺粉煤灰大于矿渣。(4)从水泥凝结性能看，掺沸石和煤矸石优于矿渣，掺矿渣优于粉煤灰。3结论(1)掺加煤矸石、粉煤灰混合材水泥早期和后期强度与同掺量矿渣水泥相比均有大幅度降低，而掺加沸石的火山灰水泥早期强度降低幅度也较大，但后期强度与同掺量的矿渣水泥相当，甚至更高，同时可以明显地改善水泥安定性。试验结果也证明了，用掺量不超过45%的沸石和掺量不超过50%的矿渣可以生产出合格的425号水泥，而用不超过35%的单掺煤矸石和不超过30%的单掺粉煤灰只能生产出合格的325号水泥。(2)掺沸石和煤矸石的水泥需水量大，且随着混合材掺量的增加而增加。但与单掺矿渣和粉煤灰相比，水泥终凝时间缩短