淺談水泥助磨劑小磨試驗(yàn)

　　助磨劑小磨試驗(yàn)是助磨劑研發(fā)、推廣和使用中常用的一種試驗(yàn)方法。本文重點(diǎn)討論小磨試驗(yàn)的誤差及其來(lái)源、小磨試驗(yàn)的局限性以及如何做好小磨試驗(yàn)等問(wèn)題，力求使大家對(duì)小磨試驗(yàn)有一個(gè)比較完整的看法。

　　一、小磨試驗(yàn)的誤差
　　河北某水泥廠(chǎng)使用北京產(chǎn)液體助磨劑，摻量0.035%。助磨劑由罐車(chē)送往該廠(chǎng)，半個(gè)月左右一次。該廠(chǎng)對(duì)每批進(jìn)廠(chǎng)助磨劑均做小磨試驗(yàn)。從中的差值變化范圍可知，單次測(cè)量的各項(xiàng)物理性能變化波動(dòng)較大。例如，摻助磨劑水泥與不摻助磨劑的水泥相比，終凝時(shí)間從提前50分鐘到延遲8分鐘，3天抗壓強(qiáng)度從降低3.5MPa 到增加5.3MPa 。假如做一次小磨試驗(yàn)，3天強(qiáng)度下降了3.5MPa，你就會(huì)判斷所使用的助磨劑效果不好，從而選擇放棄，而這可能是錯(cuò)誤的結(jié)論。如果另一次試驗(yàn)得出3天強(qiáng)度提高5.3MPa，你就會(huì)認(rèn)為助磨劑效果很好，而實(shí)際可能并沒(méi)有那么好。

　　二、小磨試驗(yàn)誤差來(lái)源
　　影響小磨試驗(yàn)的因素很多，下面從小磨結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)、水泥成品原料以及物理檢測(cè)誤差等方面來(lái)闡述。

　　1.試驗(yàn)小磨結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)1981年，為了提高試驗(yàn)小磨測(cè)定水泥熟料標(biāo)號(hào)的可比性，建筑材料科學(xué)研究院（中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院的前身）專(zhuān)門(mén)成立研究小組，研究小磨規(guī)格、結(jié)構(gòu)、研磨體裝載量、級(jí)配、球段比、轉(zhuǎn)速，以及熟料裝入量和粒度等因素對(duì)強(qiáng)度測(cè)試的影響，設(shè)計(jì)出統(tǒng)一的試驗(yàn)小磨，對(duì)比了54種熟料的強(qiáng)度測(cè)定，于1984年制定了《水泥熟料標(biāo)號(hào)測(cè)定方法技術(shù)條件》。通過(guò)大量試驗(yàn)總結(jié)出的測(cè)定方法適用于大部分水泥廠(chǎng)，但仍有部分水泥廠(chǎng)反映其不適用方面?，F(xiàn)在大部分水泥廠(chǎng)使用統(tǒng)一小磨，只有用統(tǒng)一試驗(yàn)小磨做出的數(shù)據(jù)，才可能進(jìn)行廠(chǎng)際對(duì)比。

　　小磨運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境溫濕度變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有明顯的影響。我們用椎500×500mm小球磨機(jī)做了幾次磨溫對(duì)結(jié)果的影響的試驗(yàn)，結(jié)果趨勢(shì)相同。當(dāng)時(shí)磨房溫度30℃，連續(xù)磨10磨。第一磨和第十磨為空白樣（磨之前洗磨3次以消除殘余助磨劑的影響），第二磨至第九磨為摻助磨劑的礦渣水泥試樣。結(jié)果表明，從環(huán)境溫度30℃開(kāi)始，每磨一磨磨機(jī)溫度提高5℃~8℃；從50℃開(kāi)始，每磨一磨提高2℃~3℃；達(dá)到66℃以后，發(fā)熱與散熱相當(dāng)。而當(dāng)水泥粉磨溫度提高28℃時(shí)，可使不斷細(xì)化的水泥顆粒集聚程度增加，流動(dòng)性變差，過(guò)粉磨程度提高（比表面積增加），粉磨效率下降（45μ篩篩余增加），磨得的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量稍增加，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，強(qiáng)度稍有下降，尤其是28天強(qiáng)度降低1.2MPa 。

　　隆冬季節(jié)室溫在0℃以下，小磨試驗(yàn)的第一磨由于磨溫太低，粉磨效果不好，往往在磨機(jī)溫度高于10℃時(shí)才正常。多雨或濕度較大的地區(qū)，水泥原料含濕量較大，易磨性好的原料被磨細(xì)后易集聚成片，造成篩余變大，越磨越“粗”。這也是好的助磨劑磨出的水泥有時(shí)篩余反而大的原因。

　　2.水泥成品粉磨原料質(zhì)量波動(dòng)
　　水泥原料包括熟料、石膏和混合材（礦渣、粉煤灰、爐渣、煤矸石和石灰石等）。這些原料的特點(diǎn)是批量大、質(zhì)量波動(dòng)大，要選取比較有代表性的樣品十分困難。就拿同一水泥窯生產(chǎn)的熟料來(lái)說(shuō)，其化學(xué)成分、相組成、顆粒組成和易磨性方面都在不斷變化，強(qiáng)度標(biāo)號(hào)波動(dòng)5MPa是常有的事，你用高標(biāo)號(hào)熟料檢驗(yàn)助磨劑，其強(qiáng)度結(jié)果當(dāng)然偏高，而采用較低標(biāo)號(hào)熟料，結(jié)果又會(huì)偏低。因此，要做小磨對(duì)比試驗(yàn)，各種原料應(yīng)一次備齊并做均化處理。

　　3.水泥物理檢測(cè)的誤差
　　水泥物理性能的檢測(cè)不像用秤稱(chēng)重那么簡(jiǎn)單，往往要多步才能完成，每步都有誤差。水泥性能檢測(cè)誤差是助磨劑試驗(yàn)誤差的主要來(lái)源之一。

　　（1）檢測(cè)值的誤差范圍所有常見(jiàn)物理性能檢驗(yàn)都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，只要拿來(lái)貫徹執(zhí)行就可以了。非檢測(cè)人員無(wú)需了解具體步驟，但要知道檢測(cè)值的誤差范圍，否則讀不懂檢測(cè)報(bào)告。如篩析法測(cè)水泥細(xì)度的誤差是0.3%，初凝時(shí)間誤差不會(huì)小于5分鐘，終凝時(shí)間誤差不會(huì)小于15分鐘（因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定初凝測(cè)試間隔5分鐘，終凝間隔15分鐘）。水泥比表面積測(cè)試的變異系數(shù)為0.5%，如測(cè)試比表面積為400m²/kg左右的水泥，標(biāo)準(zhǔn)偏差為±2m²/kg ，極差4m²/kg 。有了這些概念，你就不會(huì)判斷比表面積為396m²/kg 的水泥就一定比比表面積為394m²/kg的水泥細(xì)，因?yàn)閮烧叩牟钪翟谡`差范圍之內(nèi)。

　?。?）強(qiáng)度檢驗(yàn)的誤差目前，大部分水泥廠(chǎng)判斷助磨劑好壞只看強(qiáng)度，中小廠(chǎng)特別關(guān)注3天強(qiáng)度，用戶(hù)對(duì)3天強(qiáng)度最敏感。這當(dāng)然是很片面的?，F(xiàn)行GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》是國(guó)際通用方法，按此方法所做數(shù)據(jù)可與世界上任何國(guó)家的同類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。強(qiáng)度檢驗(yàn)誤差與實(shí)驗(yàn)室溫濕度控制，攪拌、試模、振實(shí)、養(yǎng)護(hù)和強(qiáng)度測(cè)定設(shè)備是否正常，以及操作人員的經(jīng)驗(yàn)和水平有關(guān)。相對(duì)水泥廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，助磨劑廠(chǎng)物檢室和養(yǎng)護(hù)室的溫度不會(huì)控制那么嚴(yán)格，砂漿攪拌機(jī)、振實(shí)臺(tái)和壓力機(jī)由于沒(méi)有定期檢驗(yàn)，可能不在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的正常工作狀態(tài)。這樣的話(huà)，強(qiáng)度測(cè)定值會(huì)偏高或偏低，而強(qiáng)度偏高會(huì)放大助磨劑的效果，偏低則會(huì)減弱助磨劑的效果。

　　GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》對(duì)同一實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的“重復(fù)性”的描述是：“抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法的重復(fù)性是由同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室在基本相同的情況下（相同的操作人員，相同的設(shè)備，相同的標(biāo)準(zhǔn)砂，較短時(shí)間間隔內(nèi)等）用同一水泥樣品所得試驗(yàn)結(jié)果的誤差來(lái)定量表達(dá)。對(duì)于28天抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，一個(gè)合格的實(shí)驗(yàn)室在上述條件下的重復(fù)性以變異系數(shù)表示，可要求在1%~3%?！?/FONT>