水泥细度
- 格式:doc
- 大小:30.00 KB
- 文档页数:4
一. 目的检测细度,指导检测员按规程正确操作,保证检测结果科学、准确。
二.检测参数及执行标准细度。
执行标准:GB/T 1345—2005《水泥细度检验方法-筛析法》;GB 50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中7.2.1条。
三. 适用范围矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、砌筑水泥、白色硅酸盐水泥、粉煤灰、建筑石灰、膨胀剂的细度检测。
四.职责检测员必须执行国家标准,按照作业指导书操作,边做试验边做好记录,编制检测报告,并对数据负责。
五.样本大小及抽样方法取样方法按GB12573进行。
可连续取,亦可从20个以上不同部位取等量样品,总量至少12kg。
六.仪器设备负压筛析仪:型号:SFY-03X型,编号:JC521。
电子天平:编号:JC601,精度0.01g。
试验筛:0.08mm、0.045mm、0.900mm、0.125mm的方孔筛。
毛刷、小勺、称量用小托盘、广口瓶、搅拌棒、小锤。
七.环境条件操作室:20±2℃,相对湿度:不低于50%。
八. 检测步骤及数据处理1.水泥、膨胀剂1)试验前所用试验筛应保持清洁,负压筛应保持干燥。
试验时,0.08mm筛析试验称取试样W=25g,0.045mm筛析试验称取试样10g。
2)筛析试验前应把负压筛放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,检查控制系统,调节负压至4000Pa~6000Pa范围内。
称取试样精确至0.01g,置于洁净的负压筛中,放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,开动筛析仪连续筛析2min,在此期间如有试样附着在筛盖上,可用小锤轻轻地敲击筛盖使试样落下。
筛毕,用天平称量全部筛余物(R S)。
2.粉煤灰(1)称取试样W=10g,精确至0.01g。
倒入0.045mm方孔筛筛网上,将筛子放置于筛座上,盖上筛盖。
(2)接通电源,将定时开关开到3min,开始筛析。
(3)开始工作后,观察负压表,使负压稳定在4000Pa-6000Pa。
细度指标•现在达到国标规定的指标不是问题;用户现在要求水泥不能过细。
•无论从保证产品质量,还是控制生产流程,80微米筛筛余都已失去意义。
推荐使用45微米筛筛余控制生产。
•不作为限制性指标,但需给出测定结果,供用户参考。
•在一般条件下,水泥颗粒大小与水化的关系是:<10 μm ,水化最快3 ~30 μm,水泥的主要活性部分>60 μm,水化缓慢>90 μm,表面水化,只起微集料作用•粒径20μm的颗粒一个月后只水化54%,水化深度5.48μm,熟料核只能起骨料作用。
•水泥最佳颗粒级配为:3~32μm颗粒对砂浆强度增长起主要作用,其间粒度分布应是连续的,总量不低于65 %。
小于3μm的细颗粒,易结团,不要超过10%。
粒径1μm以下的小颗粒,在加水拌和过程中就水化了,对砂浆强度作用很小,反而造成砂浆较大收缩。
大于65μm的颗粒活性很小,这两部分颗粒最好没有。
水泥比表面积与水泥有效利用率(一年龄期)的关系:•300m2/kg,44%的水泥可水化•700m2/kg,80%的水泥可水化•1000m2/kg,90 ~95%的水泥可水化•水泥过细,虽然水化速度很快,但需水量大,使水泥浆体因水分过多而导致孔隙率增加,最终使强度下降。
•当<10 μm的颗粒多于50 ~60%(或比表面积大于500 ~600m2/kg )时,7天、28天强度下降。
•水泥细度高对水泥的抗裂性不利。
Bentz发现随着水灰比的降低,由于水泥已不能全部水化,颗粒粒度分布对水泥水化程度的影响下降了。
选用三种不同粒径的水泥:5微米20微米30微米在不同水灰比条件下观察其水化程度在配制高性能混凝土时,使用较粗的水泥可获得较好的性能水泥细度和颗粒级配是调控水泥质量的重要手段。
水泥厂常通过调整水泥的细度来生产不同强度等级的水泥。
但我们也不应忽略颗粒级配的重要作用。
水泥正常凝结•水泥的凝结时间可通过掺加石膏来调节。
•未掺加石膏的硅酸盐水泥水化时生成粗大的板状C4AHX晶体,起着颗粒间桥梁的作用,将颗粒粘结成坚固的结构,导致快凝。
水泥的物理性能知识1、细度与比表面积水泥一般由几微米到几十微米大小不同的颗粒组成,它的粗细程度(颗粒大小)称为水泥细度。
水泥细度直接影响水泥的凝结和硬化速度、强度、需水性、析水率、干缩性、水化热等一系列物理性能,因此生产单位和使用单位对水泥细度都很重视。
水泥细度有筛余百分数、比表面积、颗粒平均直径和颗粒级配等表示方法。
在相同的粉磨条件下,影响水泥粉磨细度的主要因素是熟料的易磨性、混合材的易磨性及掺加量。
一般讲,C3S含量高的熟料易磨,C2S含量高的熟料难磨。
混合材料中火山灰质材料、粉煤灰易磨矿渣难磨。
水泥中粗细颗粒级配恰当,则可得到良好的流发性能。
一般认为,水泥中3~30μm的颗粒主要起强度增长作用,而大于60μm颗粒由于水化程度低,对水泥强度贡献不大,因此,水泥中3~30μm的颗粒通常占到90%以上。
小于10μm的颗粒主要起早强作用,而其中3μm以下的颗粒只起早强作用。
10μm 以下颗粒比表面积大、需水量大、水化速度快,因而水泥的流发性能不利,故水泥中10μm以下颗粒含量应尽量少一些为好。
水泥一般从强度出发来确定细度指标,尤其是当熟料强度低,混合材掺量高时,往往都采取提高粉磨细度来保证水泥强度。
水泥细度越大,细颗粒含量越多,需水量越大。
需水量大的水泥与外加剂的相容性较差,混凝土坍落度损失快。
水泥终粉磨系统所用的磨机不同(球磨、辊压磨、振动磨),所得的水泥颗粒的形状会不一样。
在相同细度及颗粒组成的情况下,水泥颗粒球形度越大,则需水量越小,与外加剂的相容性越好。
普通硅酸盐水泥细度以比表面积表示,其比表面积不小于300m2/kg。
比表面积过小,水泥容易泌水,失去胶凝作用效果;比表面积过大,水泥需水量明显增大,容易使混凝土极件收缩,产生裂缝,导致水泥极件强度减小。
通用硅酸盐水泥的其他五种水泥的细度以筛余表示,其80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
2、需水性在水泥制备净浆、砂浆或拌制混凝土时,都需要加入一定量的水分。
水泥细度检验细则(负压筛法)一.依据标准:《水泥细度检验方法(筛析法)》(GB1345-2006)二.仪器设备:1.试验筛——45μm方孔筛或80μm方孔筛。
筛网符合GB/T6005R20/3 80μm,GB/T6005R20/3 45μm的要求。
负压筛应附有透明筛盖,筛盖与筛上应有良好的密封性。
2.负压筛析仪——负压可调范围为4000~6000Pa。
3.天平——最大称量值为100g,分度值不大于0.01g。
三.准备工作:将水泥样品充分拌匀,通过0.09mm方孔筛,记录筛余物情况,要防止过筛时间混进其他水泥。
四.方法步骤:1.筛析前,应把负压筛放座上,盖上筛盖,接通电源,检查控制系统,调节负压至4000~6000Pa范围内。
2.80μm筛析试验称取试样25g、45μm筛析试验取试样10g(W),精确至0.01g,置于洁净的负压筛中,盖上筛盖,放在筛座上,开动筛析仪连续筛析2min,在此期间如有试样附着在筛盖上,可用毛刷柄轻轻敲击,使试样落下。
筛毕,用天平称量全部筛余物(Ks)。
3.当工作负压小于4000Pa,应清理吸尘器内水泥,使负压正常。
五、计算:水泥试样的细度按下式计算:F (%)=100Wg Ks g )水泥试样质量()水泥筛余物质量( 计算结果精确到0.1%。
水泥安定性检验细则(标准法)一. 依据标准:《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB/T1346-2001)。
二. 仪器设备:1. 水泥净浆搅拌机——符合JC/T729的要求。
2. 雷氏夹——由铜质材料制成,当一根指针的根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上,另一根指针的根部再挂上300g 质量的砝码时,两根指针尖的距离增加应在17.5mm ±2.5mm 范围内,即2x=17.5mm ±2.5mm ,当去掉砝码后的针尖的距离能恢复至挂砝码前的状态。
3. 沸煮箱——有效容积约为410mm ×240 mm ×310 mm ,篦板的结构应不影响试验结果,篦板与加热器之间的距离大于50mm 。
什么是水泥细度水泥是一种粉状物料,它们粗细程度(颗粒大小)称为水泥的细主度。
水泥细度直接影响水泥的凝结硬化速度、强度、需水性、析水率、干缩性、水化热等一系列物理性能,因而它是一个很重要的基础性的控制指标。
检测水泥细度的作用是通过细度的变化调整水泥粉磨工艺参数,进而控制水泥产品的质量,水泥细度有四种检测方法:1.筛余百分数2.比表面积 3.颗粒平均直径4颗粒级配。
注:颗粒平均直径和颗粒级配检测较为繁琐费时费力。
目前我国主要采取筛余百分数和比表面积两种检测方法。
水泥细度是水泥质量的重要的指标之一,提高水泥细度,对提高水泥早期强度起着重要的作用,虽然水泥磨得较细水泥强度也较高但水泥强度超等级增加,在工程上是过剩质量,没有实际意义。
而且水泥太细,水泥需水量大,反而使水泥强度降低,产量降低,电耗增加,成本提高。
而水泥强度随着比表面积的增加而增加,其中早期强度增加较为明显,随着水泥细度的提高,磨机产量下降,电耗增加。
水泥强度并不一定随着水泥细度的增加而增强,因水泥太细,需水量大,水泥的凝结、硬化慢,硬化后的水泥试体内留下很多孔,影响水泥的后期强度。
从上不难看出我们通常所说的细度仅仅是筛余百分数的一种概念。
筛余百分数和比表面积的概念是一致的。
筛余百分数指的是水泥通过某一孔径的通过量。
目前我们通常用0.08和0.045毫米筛子来控制。
筛余百分数的缺陷在于:它只能检测出大于尺寸的数量而对于小于这一孔径的不同尺寸就反映不出来。
而水泥是由从小到大的不同颗粒组成的。
对水泥强度及其它性能而言只有超细粉和中细粉才能发挥最佳的效果。
而大于0.08筛余的几乎不参加水化反应。
熟料是最难研磨的大于0.08的绝大多数是熟料没有磨细而造成成本的浪费。
但水泥磨的过细会造成水泥电耗增加不经济适应。
随着现代粉磨工艺的不断完善。
0.08筛余已经越来越不适应现代水泥的发展概念了。
条件好的己改用0.045代替0.080筛余来控制了,因为它更合理更科学了。
水泥细度标准要求
水泥细度标准是水泥工业中的重要标准,可以确保水泥的品质及其应用的合理性。
水泥细度的标准实际上是测量水泥中含有多少米粒子的规范。
水泥中的米粒子大小是不同的,包括:外晶核、表面活性体、小介电子体和外晶核的颗粒。
要达到标准要求,必须确保每一种米粒子的比例是正确的,且符合给定的细度范围。
一般来说,水泥细度要求必须低于45μm,否则容易导致水泥不稳定,水泥因此存在不稳定的风险。
如果水泥细度低于45μm,则水泥氧化过程加快;如果水泥细度超过45μm,则可能出现水泥结块,这会影响水泥的强度和填充性质,影响水泥的性能。
此外,水泥细度标准还要求水泥混合剂中米粒子比例符合细度范围,且双颗粒最大尺寸不得超过50mm。
否则可能会出现砂砾效应,或是混凝土微粒残留过高;如果最大尺寸大于50mm,那么可能会出现空隙现象,或是混凝土气孔残留过高。
基于以上考虑,很显然水泥细度标准是对水泥行业的重要要求。
此外,水泥细度的要求也有利于提高水泥的性能以及应用的安全性,而其质量的保障又必须仰仗水泥细度标准的要求及其合理的实施。
实验六水泥细度检验——筛析法水泥细度就是水泥的分散度,是水泥厂用来作日常检查和控制水泥质量的重要参数。
水泥细度的检验方法有筛析法、比表面积测定法、颗粒平均直径与颗粒组成的测定等方法。
筛析法是最常用的控制水泥或类似粉体细度的方法之一。
一、实验目的掌握测定硅酸盐水泥经过标准筛进行筛分后的筛余量的方法。
二、实验原理本实验按照国家标准GB/T 1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》进行。
用一定孔径的筛子筛分水泥时,留在筛子上面的较粗颗粒占水泥总量的比例,在一定程度上反映了物料的粗细程度。
三、实验设备及材料(一)负压筛法1、仪器设备1.喷气嘴;2.微电机;3.控制板开口;4.负压表接口;5.负压源及收尘器接口;6.壳体图1 负压筛筛座示意图(1)天平:最小分度值不大于0.01g。
(2)负压筛析仪:由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成。
其中筛座由转速为30±2 r/min的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体等构成(见图1)。
筛析仪负压可调范围为4000~6000Pa。
喷气嘴上口平面与筛网之间距离为2~8mm。
负压源和收尘器由功率≥600w的工业收尘器和小型旋风收尘筒组成或用其他具有相当功能的设备组成。
(3)筛子:采用方孔边长0.080mm的铜丝筛布,筛框上口直径为φ150mm,下口直径为φ142mm,高25mm。
2、硅酸盐水泥样品。
(二)水筛法1、仪器设备(1)天平:最小分度值不大于0.01g 。
(2)筛子:采用方孔边长0.080mm 的铜丝网筛布,筛框有效直径φ125mm,高80mm 。
(3)筛座:用于支承筛子,并能带动筛子转动,转速为50r/min 。
(4)喷头:直径φ55mm,面上均匀分布90个孔,孔径0.5~0.7mm 。
安装高度:喷头底面和筛网之间距离为35~75mm 。
2、硅酸盐水泥样品。
(三)手工干筛法1、仪器设备(1)天平:最小分度值不大于0.01g.。
(2)筛子:采用方孔边长0.08mm 的钢丝网筛布。
水泥细度细度是水泥粒总体的粗细程度。
水泥颗粒越细,与水发生反应的表面积越大,因而水化反应速度较快,而且较完全,早期强度也越高,但在空气中硬化收缩性较大,成本也较高。
如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。
一般认为水泥颗粒小于40μm(0.04mm)时,才具有较高的活性,大于100μm(0.1mm)活性就很小了。
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥细度用比表面积表示。
比表面积是水泥单位质量的总表面积(m2/kg)。
国家标准(GB175-2007)规定,硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的细度以筛余表示,其μm80方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
水泥细度是表示水泥被磨细的程度或水泥分散度的指标。
通常,水泥是由诸多级配的水泥颗粒组成的。
水泥颗粒级配的结构对水泥的水化硬化速度、需水量、和易性、放热速度、特别是对强度有很大的影响。
在一般条件下,水泥颗粒在0~10微米时,水化最快,在3~30微米时,水泥的活性最大,大于60微米时,活性较小,水化缓慢,大于90微米时,只能进行表面水化,只起到微集料的作用。
所以,在一般条件下,为了较好地发挥水泥的胶凝性能,提高水泥的早期强度,就必须提高水泥细度,增加3~30微米的级配比例。
但必须注意,水泥细制表时间:2011.02.14 1度过细,比表面积过大,小于3微米的颗粒太多,水泥的需水量就偏大,将使硬化水泥浆体因水分过多引起孔隙率增加而降低强度。
同时,水泥细度过细,亦将影响水泥的其它性能,如储存期水泥活性下降较快,水泥的需水性较大,水泥制品的收缩增大,抗冻性降低等。
另外,水泥过细将显著影响水泥磨的性能发挥,使产量降低,电耗增高。
所以,生产中必须合理控制水泥细度,使水泥具有合理的颗粒级配。
不同粉磨系统所生产的水泥的颗粒级配相差较大,开路粉磨系统的颗粒总体分布范围比较宽,颗粒总体粒径偏小,细粉含量高;闭路磨颗粒分布范围窄,颗粒总体粒径偏大,细粉含量偏少,粗粉含量多。
水泥细度标准要求水泥是建筑材料中的重要组成部分,其质量直接影响着建筑物的稳定性和耐久性。
而水泥的细度则是衡量水泥颗粒粒径大小的重要指标之一。
水泥细度标准要求对于水泥生产和使用具有重要的指导意义,下面将就水泥细度标准要求进行详细介绍。
首先,水泥细度的定义是指水泥颗粒的粒径大小。
水泥颗粒的粒径大小对水泥的性能具有直接影响。
一般来说,水泥颗粒的粒径越小,其比表面积就越大,活性就越高,这样水泥与水的反应速度也就越快。
因此,水泥颗粒的细度对水泥的强度发展和早期强度的形成都具有重要的影响。
其次,水泥细度的测试方法主要有湿筛法和空气雾化法两种。
湿筛法是通过将水泥样品在一定条件下通过不同孔径的筛网进行筛分,然后根据不同筛孔中水泥的质量百分比来确定水泥的细度。
而空气雾化法是通过在一定条件下将水泥样品雾化,然后根据雾化后水泥颗粒的粒径分布来确定水泥的细度。
这两种测试方法都有其适用的范围和精度,可以根据具体情况选择合适的方法进行测试。
水泥细度标准要求主要包括对水泥细度的具体数值要求和测试方法的规定。
对于水泥细度的具体数值要求,一般是以水泥颗粒在不同筛孔中的质量百分比来表示。
根据不同的水泥用途和要求,水泥细度的具体数值要求也会有所不同。
而对于测试方法的规定,则主要是对于测试条件、设备和程序进行了详细的规定,以确保测试结果的准确性和可比性。
水泥细度标准要求的制定是为了保证水泥质量的稳定性和可靠性。
通过严格的水泥细度要求,可以有效地控制水泥颗粒的粒径大小,从而保证水泥的性能和品质。
同时,水泥细度标准要求也为水泥生产企业和使用单位提供了统一的测试方法和标准,有利于水泥产品的质量监控和质量管理。
总的来说,水泥细度标准要求对于水泥行业具有重要的指导意义。
通过严格执行水泥细度标准要求,可以保证水泥产品的质量稳定性和可靠性,为建筑工程的安全和耐久性提供保障。
因此,水泥生产企业和使用单位都应该充分重视水泥细度标准要求,严格执行相关标准,确保水泥产品的质量和性能达到要求。
水泥的细度名词解释水泥是建筑材料中不可或缺的一种重要材料,在我们日常生活中使用广泛。
而水泥的细度是指水泥颗粒的粒径大小。
它是影响水泥性能以及混凝土工程质量的关键参数之一。
本文将对水泥的细度进行详细解释,包括其定义、测量方法以及对水泥性能和混凝土工程质量的影响。
1. 水泥细度的定义水泥的细度是指水泥颗粒的粒径大小。
一般而言,水泥颗粒的粒径范围在数微米到几十微米之间。
水泥的细度决定了水泥的表观密度、表观体积以及颗粒间的孔隙率。
通常情况下,细度越高的水泥,其颗粒间孔隙率越小,水泥的强度和致密性也会相应提高。
2. 水泥细度的测量方法目前常用的测量水泥细度的方法有两种:空气比表面法和筛分法。
2.1 空气比表面法空气比表面法是通过测量水泥颗粒的比表面积来间接评估水泥的细度。
它是利用气体吸附原理进行测定的,使用的装置是比表面积仪。
该方法测得的数值通常以单位面积克分为多少密墨素或平方米克分为多少密墨素表示。
空气比表面法是一种快速、精确且非常方便的测量方法,广泛用于工程实践中。
2.2 筛分法筛分法是通过筛孔的大小来划分水泥颗粒的粒径范围。
根据筛孔大小的标准,将水泥颗粒进行筛分,然后根据不同筛孔等级的占比来评估水泥的细度。
筛分法在实际操作中相对简单,但其精度相对较低,可能无法准确反映水泥颗粒的细度。
3. 水泥细度对水泥性能的影响水泥的细度对水泥的水化反应以及水泥的强度和储存性能有着重要影响。
3.1 水化反应水泥颗粒的细度越高,其统一的表面积就越大,与水和其他添加剂反应的接触面积也就更多。
这将导致更多的水泥颗粒参与水化反应,加速反应速率,提高水泥的早期强度发展。
3.2 强度和致密性由于高细度水泥的颗粒间孔隙率较小,因此水泥浆体的流动性较差,保水性能较好。
同时,高细度水泥在水化过程中形成的孔隙也较小,能更好地填充混凝土内部的空隙,提高混凝土的致密性和密实度,从而增强混凝土的强度和耐久性。
3.3 存储性能细度对于水泥的储存性能也有一定的影响。
水泥的细度和比表面积的关系
1、一般认为水泥颗粒小于40μm(0.04mm)时,才具有较高的活性,大于100μm(0.1mm)活性就很小了。
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥细度用比表面积表示。
比表面积是水泥单位质量的总表面积(㎡/kg);
2、正常的情况下,水泥的颗粒越细,与水发生反应的表面积就越大,因而水化反应速度就较快,而且较完全;
3、水泥细度越小,比表面积越大;细度越大,比表面积越小。
固体有一定的几何外形,借通常的仪器和计算可求得其表面积。
但粉末或多孔性物质表面积的测定较困难,它们不仅具有不规则的外表面,还有复杂的内表面。
通常称1g固体所占有的总表面积为该物质的比表面积S (specific surface area,m2/g)。
多孔物比表面积的测量,无论在科研还是工业生产中都具有十分重要的意义。
一般比表面积大、活性大的多孔物,吸附能力强。
测定比表面积方法有气体吸附法和溶液吸附法两类。
粉尘粒子愈细,比表面积愈大。
细粒子常常表现出显著的物理和化学活动性,如氧化、溶解、蒸发、吸附、催化以及生理效应等都能因细粒子比表面大而被加速。
有些粉尘的爆炸危险性和毒性随粒度的减小而增加,原因即在于此。
粉尘的润湿性和粘附性也与其比表面积相关联。
p.o52.5水泥标准
P.O52.5水泥是指强度等级为52.5的水泥,其细度、凝结时间、强度等方面的指标都有一定的要求。
具体标准如下:
1.细度:以0.08方孔筛筛余表示,水泥细度一般控制在≤1.0%,颗粒较细,硬化快,早期强度较高。
2.凝结时间:水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间称初凝时间,从加水搅拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。
GB 175-2007规定普通硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于390分钟。
3.强度:P.O52.5水泥的强度等级要求达到52.5以上,即抗压强度要求达到52.5MPa以上。
除了以上主要指标外,P.O52.5水泥还对碱度、氯离子含量、含水率等指标有要求。
具体标准需要根据不同厂家和实际应用场景来确定。
写下这个题目,读者朋友一见也许会说:嘻!老调子啦.搞水泥的谁不知道水泥细度?不就是水泥磨细点嘛.且慢下结论,人类对于真理的认识从来就不是静止的.如果你没有坚持学习、跟踪新的知识发展,即使这个老调子,你也未必能弹好.描述水泥的细度,现在用的是细度状态一词.细度状态应包括:磨细程度(俗称筛余量、比表面积)、颗粒分布、颗粒形貌和堆积密度四个方面内容。
在水泥的配料组份已定的前提下,水泥的性能就取决于其细度状态。
因此,正确认识并控制好细度状态非常重要.以下分述之.由于颗粒分布和紧密堆积密切相关,这两方面合并讨论.我国水泥标准规定水泥产品的细度小于10%,这个细度是指0 . 08mm筛余量%。
这个方法简单易行,在一定的粉磨工艺条件下,细度与水泥强度存在一定关系。
理论分析和生产实践均发现,传统的细度和比表面积与水泥性能相关性并不理想.80微米筛余只反映80微米以上颗粒的百分含量.虽然该组分含量低,表明有效颗粒含量高.水泥强度变高,但是对总量90%以上、粒径小于80微米、对水泥性能有直接影响的颗粒来说,具体的粒度分布情况并不清楚,因此也就无法完全确定水泥性能(如3天强度、浇筑性能等).用这种方法进行水泥质量控制存在一些问题。
第一,当水泥磨很细的情况下,如小于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都取消了这个指标。
文献[1]介绍:某工厂以32um筛余作为粉磨过程例行控制的依据.在32um筛余处于控制目标范围时, 80um筛余为0.2-0.4%,几乎没有波动.如果以80um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, 32um筛余曾经偶然发生很大的波动,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80um 筛余仅由0.3%变为0.8%.这一事实表明,在水泥细度较细时, 80um筛余很难反应水泥的粉磨情况,不宜作为粉磨过程的控制指标.第二,当粉磨工艺发生变化时,细度值也发生变化,如开路磨细度值偏大,闭路磨细度值偏小,有时很难根据细度控制水泥强度变化。
第三,细度值是指0. 08mm筛筛余量(%),即水泥中80μm颗粒含量(%),众所周知,> 64μm颗粒水化活性已很低了,所以用大于80μm含量多少进行水泥质量控制不能全面反映水泥真实活性。
用控制0. 08mm筛筛余量方法来控制水泥细度已经有数十年历史了,遗憾的是一些厂家仍然沿用至今.如果要继续用控制筛余量的方法控制水泥细度则筛孔孔径应该改为45μm或32μm 例如大连华能小野田公司生产向美国出口的TypeⅠ/Ⅱ型水泥,控制32μm筛余8.5%±1.0%,国内销售的P·032 . 5R水泥R80为5.0%±1.5%,P·Ⅱ42.5R水泥32μm筛余24%±2.0%。
比表面积是颗粒(表面积)平均粒径的反映.粒径越小,对比表面积的贡献就越大.例如,1个单位重量的2微米颗粒,其表面积之和是同样重量的20微米颗粒表面积的10倍.比表面积主要反映细粉颗粒含量,也即反映3天强度.比表面积同28天强度有一定关系,但相关系数只有0.57.用比面积控制水泥质量主要有两方面的不足。
第一,比面积对水泥中细颗粒含量多少反应很敏感。
有时比面积并不很高,水泥颗粒级配合理,水泥强度却是很高的。
第二,掺有混合材料的水泥比面积不能真实反映水泥的细度状态,如掺有火山灰质混合材料,比面积会产生虚高现象。
内的颗粒由于在搅拌过程中就完全水化,对强度没有贡献.其含量增加,说明存在过粉磨,浇筑时会显著增加需水量,降低浇筑性能.因此,该组分颗粒是有害的,应尽可能降低.1-3微米颗粒含量高,3天强度就高,同时需水量会增加,浇筑性能下降.因此,该组分颗粒在3天强度能满足要求的前提下,也应尽可能低.1-32微米颗粒含量高,决定了29天强度.由于1-3微米颗粒含量不宜太高,因此,3-32微米颗粒含量应越高越好.如果强度指标有较大幅度的富余,可以增加混合材掺加量.以上讨论的是纯硅酸盐水泥即国标中PI型水泥的颗粒特性,至于掺加了混合材(混凝土行业称掺合料)的水泥,其粒度组成应符合紧密堆积要求,在紧密堆积内容中讨论.更精确地,文献{2}分析认为P.Ⅰ硅酸盐水泥粒度组成应符合S.T级配的要求.对于水泥的特征粒径X=21.4um,均匀性系数n=1.17情形,计算所得结果应符合表1数据.Fulller级配的研究对象是混凝土胶凝材料,是指颗粒紧密堆积级配,主要用来配制高性能混凝土。
配制具有Fulller级配的胶凝材料,不仅要采用具有S.T级配的硅酸盐水泥,还需要掺入适当的矿物掺和料,从而使混凝土的综合性能最佳。
文献{2}研究比较表1和表2可以看出,PI硅酸盐水泥颗粒级配和Fulller级配相比较,≤2.7 um的超细颗粒和42.2~100 um粗颗粒相对较少,而在2.7~42.2 um区间内的中颗粒相对较多。
这是很重要的结论,它告诉我们:当采用S.T级配硅酸盐水泥配制高性能混凝土时,需要掺入粒径≤2.7 um超细矿物掺和料和粒径42.2~100 um较粗矿物掺和料,使胶凝材料颗粒级配接近更精确地球体紧密堆积线性模型假定单一颗粒的初始空隙率为E0,两相颗粒物堆积空隙率的最大降低值≨E(r)是粒径比r和初始空隙率E0的函数.Ridgway和Tarbuck建议用一个修正的二次回归方程来描述≨E(r)和r之间的关系:≨E(r)/ ≨E0=1-2.35r+1.35r2(r≦0.741)或0(r≧0.741)对上式的理解,当粒径比r≦0.741时,两相颗粒物的堆积能降低堆积后整体空隙率.而当当粒径比r≧0.741时,不能降低堆积后整体空隙率,也就是不能实现粉体的紧密堆积.例如:水泥、矿渣A、矿渣B、粉煤灰、超细水泥的中值粒径分别为8.3um、2.6um、8.0um、7.6um、3.6um.按以上公式计算,矿渣B、粉煤灰与水泥的粒径比大于0.741,不存在紧密堆积效应. 矿渣A、超细水泥与水泥的粒径比分别为0.31、0.43,存在有紧密堆积效应.顺便提及,在水泥中掺入具有不同颗粒分布和活性的细掺合料不仅具有紧密堆积效应,而且具有复合胶凝效应.可以优化多元胶凝粉体的活性组分、含量和细度,调控其各组分胶凝反应的进程匹配,水化放热过程和强度发展过程,有望达到根据需要设计多元胶凝粉体材料粉体,用于配置高性能混凝土.在测出水泥的颗粒分布具体数据后,可以推知水泥的一些性能,当然还可以通过控制颗粒分布进而控制水泥性能. 以下(1)至(5)是中国建筑材料研究总院进行大掺量混合材料水泥的研究中建立的水泥颗粒分布与水泥性能的一些关系,供参考。
水泥的比面积(S)与含量存在着极密切的线性关系。
、、、分别为水泥中<3μm, < 16μm, < 32μm和>32μm颗粒的含量(%)。
用4~32μm颗粒的重量百分含量与勃氏比表面和的比作为检验系数,由此可以估算水泥的用水量如果要控制水泥的颗粒分布,是否要像上面讨论的那样,分成1微米以下、1-3微米、3-32微米、32-65微米几个控制区间,分别检测分别控制呢?答:没有必要.文献{1}提出控制模式: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即可达到控制粒度分布的目的.有一种比较简便的方法可以大致判断粒度分布是否正常.如果使用以32um筛余或45um筛余作为粉磨过程例行控制的依据,并且32um筛余或45um筛余处于正常控制范围,可以增加测定另一个小于63um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10um.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,某工厂正常情况下,32um筛余大约16%±1.5%,45um筛余大约5%±1.5%.如果32um筛余处于正常控制范围,45um筛余大约超出目标值3%,则提示粒度分布可能具有明显变化.出磨水泥的颗粒级配由粉磨系统决定.测出准确的颗粒ni级配后,通过调整和改造磨机、选粉机和破碎设备等设备,使水泥颗粒级配趋于合理,适合需要的性能.文献{4}介绍了常见的粉磨疑难问题,具有参考价值.解答:应该是3微米颗粒含量过高,特别是1微米以内细颗粒含量过高引起的.应调整选粉机转速和给料量等参数,减少该组分含量.解答:原因是1-3微米含量够高,但3-32微米含量偏低.一般出现这种情况的都是开路的小磨,为了降低细度,进行过粉磨造成的.解答:原因是有效粒径组分----1-32微米颗粒含量偏低.开路磨或者小磨容易出现这种问题.要增加混合材掺量,最简单的方法是,尽量使熟料的有效粒径组分增加.更好的方法是,根据最佳堆积原理(参考Fuller曲线),使混合材与熟料的颗粒在粒度分布上互补,形成最佳堆积.此时适当地增加混合材,不仅不会使水泥的强度增加和浇筑性能变差,反而还能变好.除了以上述及的检测和控制水泥粒度以利于控制水泥质量外,粒度控制还可以指导水泥新品种的开发:在水泥组份确定的情况下,粒度决定水泥性能.因此,粒度测试在开发水泥新品种的过程中,有时能起到十分重要的作用.例如:低热水泥的开发,粒度控制的要点是要减少细粉颗粒的含量,以减缓水化速度.但同时要保证有足够的后期强度,因此3-32微米颗粒含量要足够高.如何定量判断水泥最佳颗粒级配和合理颗粒级配,目前尚未有一致意见。
但从对水泥能的影响分析,文献[5]综合为11大关系.表水泥颗粒分布与水泥砼性能、粉磨工艺的大致关系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,有棱角少的,有棱角大的,有片状的,有针状的描述水泥颗粒与球形接近程度的参数是圆度系数f,理想的球形颗粒,其它形状都小于1。
国外水泥的圆度系数f,大多在0.67左右。
中国建筑材料研究总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。
日本北村昌彦等试验研究表明,将水泥颗粒的圆度系数由0.67提高0.85时,水泥砂浆28天抗压强度可提高20%~30 %,配制硅的水灰比可降低6-8%,达到相同坍落时的单位体积用水量可减少14~30%,减水剂掺量可减少1/3,水泥早期水化热可降低25 %。
类别圆度系数水泥颗粒形貌与粉磨工艺有关, 中国建筑材料研究总院在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值大;带辊压机预碎的磨机磨制出的水泥f值也较高。