水泥的粉體狀態(tài)
水泥的粉體狀態(tài)是水泥細(xì)度控制值、水泥顆粒組成（又稱粒度分布、顆粒級配）、水泥顆粒形貌三者的統(tǒng)稱。它對水泥的強(qiáng)度及性能有非常明顯的影響。 1.水泥細(xì)度控制值：水泥細(xì)度是表示水泥顆粒大小的技術(shù)參數(shù)。國內(nèi)的表示方法一般有4種：平均粒徑、篩余、比表面積和顆粒組成。我國水泥工業(yè)生產(chǎn)中常用篩余和比表面積來控制水泥成品細(xì)度。由于水泥標(biāo)準(zhǔn)中延用了0.08m m 方孔篩來測定水泥的細(xì)度———篩余值（留在篩面上的物料量占篩析總量的百分?jǐn)?shù)），因此95%以上的水泥都通過了篩孔，成為了篩下料；它們的顆粒大小不在控制范圍之內(nèi)，也就不知道其顆粒組成情況。在水泥顆粒中，3μｍ 以下的顆粒含量對比表面積的變化十分敏感，其稍有增加，比表面積值就成倍增加。而這些顆粒加水即溶，在攪拌過程中就有許多都已水化完畢，對水泥強(qiáng)度值，尤其是后期強(qiáng)度起不到增進(jìn)作用。具體地說，相同的篩余值或比表面積值，其性能及強(qiáng)度值差異很大。主要原因就在于≤3μｍ 的顆粒含量與>32μｍ 的顆粒含量有所不同，致使其存在性能與強(qiáng)度上的差異。所以，新的國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（G B 175-2007）之中，推薦水泥企業(yè)使用45μｍ 篩篩余來控制水泥細(xì)度。 2.水泥顆粒組成：水泥顆粒大小與水化過程有著直接的關(guān)系，不同粒徑的水泥水化速度及水化程度差異很大。>60μｍ 的顆粒對水泥水化過程及其強(qiáng)度的影響較小，僅起填料作用；而過細(xì)的顆�？赡芙Y(jié)團(tuán)或增大水泥的需水量，在漿體硬化之前已完成水化過程，對水泥強(qiáng)度的增進(jìn)率幾乎不起作用。只有3~32μｍ 的熟料顆粒對水泥強(qiáng)度的增進(jìn)率起主要作用，對水泥的性能影響尤為重要。這一部分顆粒含量越多，水泥質(zhì)量越好。對42.5級普通硅酸鹽水泥分級后再進(jìn)行強(qiáng)度測試，結(jié)果如表2所示。 3.水泥顆粒形貌：水泥顆粒形貌對水泥性能的影響較為復(fù)雜，由于粉磨水泥的設(shè)備及研磨介質(zhì)不同，其生產(chǎn)的水泥粉體顆粒形貌也完全不同。如多面體、橢球體或球體。在粉體工程學(xué)中，把面積等于顆粒投影面積的圓的直徑與顆粒投影圓的直徑的比值稱之為球形度。球形度不同的水泥顆粒，在水化過程中的變化是不同的，也就表現(xiàn)出水泥的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度不一樣。例如：水泥中長條形、圓柱形顆粒多，水泥粒之間的相互連生、搭接有助于早期強(qiáng)度的提高；但顆粒間的摩擦系數(shù)大，要達(dá)到一定的流動度就需要多加水，即標(biāo)準(zhǔn)稠度增加，使后期強(qiáng)度增長率及后期強(qiáng)度較球形度高的水泥顆粒低。 水泥粉磨使用球磨機(jī)，比使用立式磨、輥壓機(jī)得到的產(chǎn)品顆粒球形度要高。如果球磨機(jī)的細(xì)磨倉用小鋼球代替鋼段，對提高水泥顆粒的球形度更為有利。
助磨劑對水泥粉體狀態(tài)的影響 在粉磨過程中，加入少量的助磨劑，以消除細(xì)粉黏附和聚集現(xiàn)象，加快物料的粉磨速度，提高粉磨效率，減少≤3μｍ 的顆粒含量，有時會出現(xiàn)比表面積減小的表面現(xiàn)象；而3～30μm 的顆粒含量一般卻可提高10%～20%，有利于球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)。從助磨機(jī)理來看，助磨劑可以降低物料表面能，減弱分子引力所產(chǎn)生的集聚作用，幫助外力作用時顆粒裂紋的加速擴(kuò)展，從而提高粉磨效率，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)的目的。助磨劑不但能夠激發(fā)潛在水硬性材料的水化活性、提高水泥早期強(qiáng)度，還有改善水泥流動性、縮短凝結(jié)時間、減少需水量等使用性能。 由此可見，在使用助磨劑時，應(yīng)盡量選擇無氯型助磨劑。這樣不僅可以提高磨機(jī)產(chǎn)量，而且有利于水泥產(chǎn)品使用性能的優(yōu)化。如H Y 系列無氯型高效水泥助磨劑（液體、固體）是由石油精煉所得磺化芳烴的醇酸鹽、植物油等原材料，經(jīng)特殊工藝加工而成的中性物質(zhì)，不含C l－、K+、N a+等對混凝土耐久性不利的成分，摻量為0.1%～0.5%；使用該系列助磨劑后可以提高磨機(jī)產(chǎn)量10%～20%，降低單產(chǎn)電耗10%～20%，節(jié)省水泥熟料10%～20%，增加混合材摻量10%～20%。 使用助磨劑后，物料在磨內(nèi)的流速會加快，使其在磨內(nèi)停留時間縮短，減少了過粉磨現(xiàn)象，這會引起出磨物料細(xì)度（篩余和比表面積）的變化。對于開流粉磨來說，必須調(diào)節(jié)磨內(nèi)工況，以適應(yīng)粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求；對于圈流粉磨則要控制出磨細(xì)度（篩余）在正常范圍之內(nèi)，絕不允許有篩余值逐漸增大的現(xiàn)象發(fā)生。否則，不僅磨機(jī)產(chǎn)量會降低，而且，還會引起循環(huán)負(fù)荷率增加，磨尾提升機(jī)過載、堵塞，最終造成停產(chǎn)事故。 |
