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如何解读水泥样品颗粒分析粒度测试结果

文章来源:lntbhr 更新时间:2015/12/10

水泥样品粒度测试结果,是了解水泥质量的重要数据之一,也是控制水泥质量和调整水泥粉磨系统的重要依据。水泥样品的粒度测试检验经历了细度筛析法、比表面积测定法,现已逐步进入颗粒粒径测试分析阶段。其中,细度筛析法易于操作、方法简单,在我国水泥企业有着悠久的使用历史。
然而,在采用I S O 强度检验方法之前,由于水泥细度偏粗(一般80μm 方孔筛筛余>4%),用细度筛析法还可以大体判断出水泥质量的优劣;但随着I S O 强度检验方法的实施,水泥细度大幅降低(一般80μm 方孔筛筛余<3%,42.5级水泥<2%),水泥细度变化对水泥质量的敏感度降低,对水泥生产质量控制的指导性变差,因此用比表面积来表征水泥的质量就比细度筛析法进了一步。但使用比表面积法的前提是水泥的密度要稳定,且水泥的颗粒分布须是呈正态分布。假如水泥的颗粒分布发生变化,比表面积对水泥质量的判定就会出现偏差,甚至失灵。鉴于此,一些大型水泥企业开始引入颗粒粒径测试仪对水泥颗粒进行分析,以弥补比表面积检测方法的不足。
那么,如何对水泥样品的粒度测试结果进行分析呢?首先,要弄明白水泥颗粒的水化规律。
据学者研究发现,<1μm 的水泥颗粒加水后便立即水化,还没等水泥硬化就已经完成水化,水化后的颗粒只是起到细微颗粒的填充作用,对水泥的强度没有贡献,其活性白白损失了,因此最好没有。 
水泥中<3μm 的颗粒(1~3μm )水化速度较快,只对1天强度有贡献,<3μm 的颗粒过多(含<1μm 的颗粒)会造成水泥需水量增大、凝结时间缩短,而细粉过多又会影响水泥在混凝土中的使用,造成混凝土外加剂用量增多、混凝土坍落度减小、坍落度经时损失加快、水泥早期(1天)水化热集中释放,易引发混凝土的温度裂缝,因此要限制其含量(一般以<10%为宜)。
至于3~32μm 的颗粒,水化速度正常,是3天到28天强度的主要提供者(32μm 的颗粒28天基本完全水化),其含量越多越好,一般应>65%(65%~75%)。
而>45μm 的颗粒其水化速度较慢,完全水化时已经超过28天,有一部分强度无法在28天内发挥出来,因此其含量也要限制,最好<10%。
此外,>65μm 的颗粒水化速度更慢,28天只水化了很少一部分,3个月水化不到一半,其后期强度虽然仍有增长,但水泥企业已无法实现其价值,因此>65μm 的颗粒最好没有。
  其次,在水泥样品粒度测试图形中,不应出现孤岛型或双峰(多峰)型,如果左侧(细颗粒一侧)出现孤岛型,一般说明细粉过多,应加强通风或在段仓倒仓时将碎段及时捡出,或将研磨仓的最小规格研磨体适当减少,以加快物料流速、提高产量、减少过粉磨。如果>45μm 的颗粒过多,说明粗颗粒过多,水泥水化速度减慢,强度降低,此时应加强研磨功能,在磨机电流允许的范围内适当增加研磨仓的填充率,降低研磨仓的平均球径,增加研磨仓的研磨能力,或适当降低磨内风速,以增加物料在磨内的停留时间,降低粗颗粒的含量。
  另外,从混凝土颗粒的合理级配来看,也需要一部分细粉颗粒,这可以由矿渣微粉来承担。如果是矿渣和熟料分别粉磨,矿渣粉磨的比表面积较大,水泥混合后出现细粉增多;但不用担心,因为其细粉多为矿渣微粉而非熟料粉,矿渣微粉早期不会水化,因此水泥强度不会损失。至于磨细的矿渣微粉,它可以加快水泥水化反应速度,为水泥的3天强度和28天强度做出贡献。此外,其微小颗粒还可以产生填充作用,充填水泥颗粒间的空隙,减少水泥的需水量,提高水泥的密实度,对水泥混凝土的耐久性有好处。
  总之,对水泥样品的粒度测试结果应结合图形和水泥企业粉磨系统及所用材料的情况等进行综合分析,对水泥的质量和粉磨系统作出正确判断,使水泥粉磨系统和水泥颗粒分布都处于最佳状态。
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