【水泥人網(wǎng)】??? 一、水泥顆粒大小對(duì)水化反應(yīng)的影響
水泥強(qiáng)度的產(chǎn)生主要是由于水泥顆粒及水化產(chǎn)物之間相互連生、搭接，進(jìn)而產(chǎn)生可以抵抗外力的作用。水泥顆粒級(jí)配對(duì)水泥性能產(chǎn)生的各種影響，主要是因?yàn)椴煌笮☆w粒間的摩擦阻力不同，達(dá)到一定的流動(dòng)度所需加水量不同，從而導(dǎo)致水化速度和水泥強(qiáng)度的不同。
（1）0～10μm 顆粒，1天水化達(dá)75%，28天接近完全。
（2）10～30μm 顆粒，7天水化接近一半。
（3）30～60μm 顆粒，28天水化接近一半。
（4）＞60μm 顆粒，3個(gè)月水化還不到一半。
附表是對(duì)某水泥廠P ·S 42.5級(jí)水泥篩分分級(jí)后，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果可以看出，50μｍ 以下的水泥顆粒在水泥強(qiáng)度的發(fā)展中，起重要作用。所以專家建議，有條件的水泥企業(yè)，在水泥粉磨生產(chǎn)控制中，采用45μｍ 的方孔篩檢測(cè)水泥細(xì)度，可以使水泥質(zhì)量和性能更容易得到優(yōu)化。
學(xué)者M(jìn) e r i c 認(rèn)為，1μm 以內(nèi)的小顆粒，在加水拌和后很快就水化了，對(duì)強(qiáng)度作用影響很小，反而造成混凝土較大收縮。而一個(gè)32μm 的水泥顆粒加水拌和后1個(gè)月，只水化了54%，水化深度才5.48μm ，遺留的熟料核只能起骨架作用，其潛在活性還沒(méi)有充分發(fā)揮。
二、水泥熟料顆粒大小對(duì)水化反應(yīng)的影響
水泥的強(qiáng)度性能，主要取決于水泥熟料中的硅酸鹽礦物水化反應(yīng)后的結(jié)果。水泥熟料顆粒大小與水化和硬化過(guò)程有著直接的聯(lián)系，不同粒徑的水泥熟料顆粒的水化速度及程度差異很大。以C3S 為主要礦物的硅酸鹽水泥水化很慢，粒度較大的水泥熟料遺留下未水化的內(nèi)核，沒(méi)有對(duì)水泥強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)。顯而易見(jiàn)，在水泥熟料礦物組成相同的條件下，水泥的活性和強(qiáng)度隨著水泥熟料顆粒尺寸變小、比表面積增加而提高，其影響程度對(duì)早期強(qiáng)度更為顯著。而對(duì)水泥熟料進(jìn)行分別粉磨，是開發(fā)利用水泥熟料潛力的重要途徑。
研究者對(duì)水泥熟料的機(jī)械化學(xué)活化研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，熟料組成中＜30μm 的顆粒是發(fā)揮水泥強(qiáng)度的有效部分，＞30μm 的顆粒僅成了微晶填料，對(duì)強(qiáng)度并不起積極作用。因此，提高熟料中＜30μm 顆粒的含量，減小平均粒徑，提高其均勻性系數(shù)，這將有利于充分發(fā)揮熟料的有效潛能。
研究表明，0～5μｍ 和6～10μｍ 的水泥熟料顆粒，水化1天即達(dá)到較高強(qiáng)度，3天、7天強(qiáng)度增長(zhǎng)不多，28天強(qiáng)度幾乎不增長(zhǎng)（甚至產(chǎn)生倒縮），而10～30μｍ 的水泥熟料顆粒強(qiáng)度發(fā)揮比較正常，后期強(qiáng)度也能夠保持繼續(xù)增長(zhǎng)。研究者在進(jìn)行熟料顆粒對(duì)水泥性能的影響研究后認(rèn)為，水泥熟料顆粒中3～32μｍ 的顆粒，尤其是16～24μｍ 顆粒的比例應(yīng)占65%以上，＜3μｍ 的顆粒應(yīng)占10%左右。
研究認(rèn)為，當(dāng)水泥熟料比表面積較高時(shí)（≥400m2/kg ），3～32μｍ 顆粒所占的百分比影響很大，≤3μｍ 的水泥熟料顆粒只影響早期強(qiáng)度。一般情況下，3～16μｍ 和16～32μｍ 熟料顆粒對(duì)水泥強(qiáng)度影響相同，但當(dāng)比表面積為350～400m2/kg 時(shí)，16～24μｍ 的熟料顆粒是最主要的影響因素。研究還認(rèn)為，水泥熟料顆粒的大小不同，其中的化學(xué)組分與礦物組成也各異，且隨著熟料粒徑的減小，熟料中的C3S 含量遞增。
在水泥企業(yè)的水泥粉磨細(xì)度改用45μｍ 篩孔之后，通過(guò)水泥的微細(xì)化，進(jìn)一步減少熟料50μｍ 以上顆粒的含量，節(jié)省了熟料，充分發(fā)揮了其強(qiáng)度組分的作用，是一件很有意義的事情。目前，經(jīng)對(duì)我國(guó)部分水泥企業(yè)不同粉磨工藝條件下的實(shí)物水泥顆粒級(jí)配測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，水泥產(chǎn)品中3～32μm 熟料顆粒含量偏少，32～64μm 顆粒含量偏多，因此大多數(shù)水泥企業(yè)都可通過(guò)改進(jìn)粉磨工藝來(lái)提高水泥活性（水泥強(qiáng)度）。
三、混合材料的顆粒大小對(duì)水泥質(zhì)量的影響
為了增加水泥產(chǎn)量、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、改善和調(diào)節(jié)水泥的某些性能、綜合利用工業(yè)廢渣、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，在磨制水泥時(shí)，可以摻加數(shù)量不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混合材料。混合材料在水泥中有以下作用：（1）活化效應(yīng)。（2）填料作用。（3）改善混凝土的性能和提高強(qiáng)度。這些都與混合材料的活性和細(xì)度有關(guān)。
各種混合材料的合理?yè)郊恿?，必須通過(guò)不同配比試驗(yàn)來(lái)確定。如何提高水泥中混合材料的摻加量，其關(guān)鍵是大幅度提高水泥熟料質(zhì)量和所摻用混合材料的細(xì)度。
凡是天然或人工制成的礦物質(zhì)材料，磨制成細(xì)粉，加水后其本身不硬化，但與石灰加水調(diào)和成膠泥狀態(tài)時(shí)，不僅能在空氣中硬化，并能繼續(xù)在水中硬化，這類材料稱之為活性混合材料。對(duì)混合材料高細(xì)粉磨是為了進(jìn)一步開發(fā)利用混合材料的潛在水化活性?；旌喜牧系乃俣缺人嗦枚啵?jīng)測(cè)試表明，在比表面積300m2/kg 左右時(shí)，高爐礦渣水化90天左右才能產(chǎn)生與硅酸鹽水泥熟料水化28天時(shí)相應(yīng)的強(qiáng)度，粉煤灰則需150天左右才能達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度。對(duì)水泥混合材料進(jìn)行高細(xì)粉磨，擴(kuò)大了其水化反應(yīng)時(shí)的表面積，可以較大幅度地提高它們的水化速度，使它們能在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較高的強(qiáng)度。
【作者：紀(jì)南】
