礦渣微粉在水泥中摻用效果淺析

       隨著水泥粉磨工藝的不斷完善，在水泥中外摻礦渣微粉改善水泥性能，從而達(dá)到建筑施工的不同需求已相當(dāng)常見?，F(xiàn)就近一年來連云水泥有限公司使用微粉取得的經(jīng)驗做一下簡單介紹： 
　　微粉具備適宜的比表面積是前提微粉的比表面積高低直接影響到其活性的發(fā)揮，同一品種的礦渣磨至比面積不同的微粉，其活性指數(shù)是不同的，國標(biāo)規(guī)定礦渣微粉比表面積≥350m2/kg是最基本的要求。經(jīng)多次試驗證明得出如下規(guī)律：
　　1.比表面積≤350m2/kg的微粉活性發(fā)揮較低，且不同品種的礦渣微粉在如此低的比表面積時，其3d活性發(fā)揮普通較差，而且差距較小，一般活性指數(shù)A3達(dá)28%~31%，其28d活性發(fā)揮也較差，一般活性指數(shù)A28達(dá)80%~89%. 2.比表面積控制在400±20m2/kg是比較理想的指標(biāo)?？紤]到不同品種礦渣性能的差異對水泥性能的影響，結(jié)合粉磨耗能的制約因素，微粉比表面積控制在400±20m2/kg之間是比較適宜的?，F(xiàn)分析如下：從質(zhì)量方面分析，首先400±20m2/kg的礦渣微粉活性發(fā)揮較好，而且適應(yīng)不同品種粉活性發(fā)揮。比如泰鋼水渣微粉活性指數(shù)A3達(dá)48%左右，A28達(dá)98%以上。萊鋼礦渣微粉活性指數(shù)A3達(dá)40%左右，A28達(dá)90%左右。從粉磨耗能方面來看，微粉面積的高低與粉磨耗能有著直接關(guān)系，同一品種礦渣過高或過低的比表面積指標(biāo)，與微粉磨機臺時產(chǎn)量的低或高以致耗能的高或低成線性比例關(guān)系，當(dāng)比表面積≥420m2/kg時，雖對質(zhì)量較為有利，但其耗能隨比表面積的增高而急劇增高。比表面積每增高20m2/kg磨機臺時產(chǎn)量約降低8%左右。當(dāng)比表面積≤350m2/kg時，其磨機臺時產(chǎn)量雖然有增高，但其增高的幅度與其質(zhì)量指數(shù)降低影響質(zhì)量效果的程度是不相符的。
　　3.不同品種的礦渣粉磨至比表面積≥450m2/kg以上時，其活性無論是3d，還是28d強度都已得到較充分的發(fā)揮，隨著比表面積的增高，同一品種的礦渣粉其活性指數(shù)幾乎相同，不同品種的礦渣粉其活性指數(shù)的差距也越來越小，一般情況下A3達(dá)52%左右，A28達(dá)100%左右，個別品種甚至超出105%，即過高的比表面積其活性發(fā)揮與當(dāng)前生產(chǎn)水泥品種所需不為匹配關(guān)系，且過粉磨的微粉耗能大大增加，故不是企業(yè)最佳經(jīng)濟控制指標(biāo)。
　　微粉的活性指數(shù)與礦渣的化學(xué)組成有關(guān)一般而言，微粉的活性指數(shù)取決于礦渣的化學(xué)組成及淬冷工藝。相同比表面積的微粉其活性指數(shù)的差異主要在所用礦渣品種，因此控制進廠水渣的品種尤為關(guān)鍵。從化學(xué)組成方面分析，不同品種礦渣的化學(xué)成分是不同的，比如：萊鋼大型礦渣中的活性礦物CaO、A2O3遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于泰鋼礦渣，而非活性礦物SiO2含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)比泰鋼礦渣高，因此在外觀質(zhì)量合格（無夾雜物及金屬鐵）的條件下，泰鋼水渣質(zhì)量系數(shù)大于萊鋼渣質(zhì)量系數(shù)。
　　礦渣的顆粒結(jié)構(gòu)形狀影響微粉的活性指數(shù)試驗證明，同一品種的礦渣就不同的外觀狀態(tài)（以顆粒結(jié)構(gòu)不同分類）分別粉磨至相同的比表面積，試驗其活性指數(shù)差異較大，其中礦渣顆粒結(jié)構(gòu)圓滑形成結(jié)構(gòu)良好的，其活性指數(shù)最高（比表面積在390m2/kg時），A3達(dá)46%，A28達(dá)95%以上。浮渣及大型細(xì)渣活性指數(shù)最低，A3達(dá)30%，A28達(dá)83%左右。
　　微粉摻入量與水泥強度的關(guān)系在微粉合格（比表面積在390~410m2/kg）的條件下，水泥強度指標(biāo)決定了微粉的摻入量。
　　1.42.5水泥在內(nèi)空指標(biāo)≥23MPa以上時，水泥強度隨微粉摻入量的增加而成線型下降，3d強度下降尤為明顯。
　　2.當(dāng)出磨水泥在17MPa左右時，摻入25%~30%的優(yōu)質(zhì)微粉量，水泥3d強度基本不變，且28d強度明顯增高，（粉煤灰水泥更加明顯）一般增高12%~15%左右。
　　3.當(dāng)出磨水泥在14MPa左右時，摻入一定的微粉對提高水泥的3d、28d強度都較為有利，摻入優(yōu)質(zhì)微粉量的水泥強度增高比較明顯。隨著微粉摻入量的增多，3d強度開始下降，當(dāng)摻入量達(dá)50%左右時，3d強度下降至12~14MPa，基本在國標(biāo)強度邊界，但其28d強度仍比不摻微粉的出磨水泥強度高出3~5MPa，即對28d強度仍呈增高態(tài)勢。