水泥品质

2024-10-26

水泥品质（精选5篇）

水泥品质篇1

摘要：随着我国社会与经济的快速发展,建筑行业也取得了举世瞩目的成就,建筑施工技术的发展和研究也在不断深入。人们对建筑工程项目质量也提出了更高的要求,混凝土作为现代建筑中最常见的建筑材料,其质量直接影响建筑工程项目质量。本文从混凝土质量判定存在的误区出发,并详细探讨了水泥品质对于混凝土质量的具体影响,以期提高混凝土质量,促进建筑行业的持续健康发展。

关键词：混凝土,水泥品质,建筑施工技术

混凝土是由水泥、骨料、水以及必要时加入的外加剂和掺合料按照一定的比例配制搅拌均匀,密实成型后经养护硬化而成的一种人工材料。混凝是现代建筑最常见的建筑材料之一,有着原材料丰富,价格低廉,抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽以及生产工艺简单等特点,其在建筑领域的使用量越来越大,应用范围也越来越广[1]。因此,了解混凝土质量判定存在的误区,探讨水泥品质对于混凝土质量的具体影响,对提高混凝土质量有着重要的现实意义。

1 混凝土质量判定存在的误区

在传统意义上,混凝土质量的最终判定标准就是混凝土的强度,所以一般混凝土都是按照强度进行设计的,而水泥作为混凝土的主要材料之一,混凝土的生产使用者对于水泥品质的要求也是按照强度来判定的,强度越高的水泥被认为质量也最高,反之则质量较差。如此,迫使水泥厂不断提高铝酸三钙和水泥细度以提高水泥的早期强度,但同时也提高了水泥的水热化程度,这种发展趋势,虽然一定程度上增加了混凝土的早起强度,但却使得混凝土温度收缩、干燥收缩的现象更多,造成混凝土开裂的也成为必然,尤其是早期开裂的现象日益普遍。当然造成这种现象的原因是多方面的,但从水泥方面来说水泥的细度、矿物组成、水泥的碱含量增加以及热水泥的出厂都会加剧事态的发展。

我国对于水泥标准进行多次修改,但是在修高水泥标准时,因为没有将水泥与混凝土结构工程的联系起来,忽视了水泥品质对于提高混凝土质量的影响,更多的只看重水泥的强度而忽视了耐久性,必然导致水泥品质和混凝土质量发展过于片面,无法满足实际需要[2]。

2 水泥品质对于混凝土质量的具体影响

水泥品质对于混凝土质量的影响是很大的也是多方面,下面是笔者结合自身的工作实践详细分析了水泥品质对于混凝土的具体影响,主要有以下几点:

2.1 水泥矿物组成对于混凝土质量的影响

硅酸盐水泥矿物组成有四种,包括铝酸三钙、硅酸三钙、铁铝酸四钙以及硅酸二钙,其水化性质各异,在水泥中所占的比例也不同,影响着水泥的整体性质。例如:铝酸三钙虽然对于水泥的早期强度贡献最大,但是水热化也是企业矿物的数倍,因此,铝酸三钙含量如果过大就会容易引起混凝土早期温度收缩、自收缩或者干燥收缩而发生开裂的现象,所以,在配置水泥时应尽可能降低铝酸三钙的含量,并使用高温熟料得以淬冷。同时,如果因为原燃料等条件所限无法将铝酸三钙的含量降到百分之七以下,可以在水泥中掺入高细矿渣或者是粉煤灰以降低水热化和混凝土表面的温度梯度,减少后期钙矾石的形成,降低混凝土出现开裂的风险[3]。

2.2 水泥细度对于混凝土质量的影响

通常,水泥细度越高,磨得越细,水泥也就会有着越高的活性,其强度也就越高,其保水性也越好,抗渗和抗碳化性能也越强,对于混凝土的耐久性有着重要的促进作用。但同时,水泥的细度越高,其需水量就越大,一般水泥颗粒在一微米一下一天就可以完全水化,在水泥水化过后水泥细度对于对后期强度没有任何作用,却对早期的水热化、混凝土自收缩和干燥收缩有着很大影响,如果水泥细度过高就会因为水化过快,水化热释放过早,消耗了混凝土内部的水分过快引起混凝土的自干燥收缩开裂。这种水泥需水量大,水热化过快,混凝土早起裂缝频繁出现,耐久性不强,还存在混凝土坍落度过大,对施工不利的情况出现。因此,在制造水泥的过程中,需要根据实际情况控制水泥的细度,完全没有必要将水泥磨得过细以提高水泥的标号,这不仅增加生产成本还会导致混凝土中水泥用量增多,影响混凝土的耐久性。

2.3 水泥含碱量对于混凝土质量的影响

混凝土中的碱含量一般来自水泥和外加剂,而混凝土的碱骨料反应也必须满足足够数量的活性骨料、足够含碱量以及足够多的水分供应。一般含碱量越低就会导致水泥和外加剂的相容性越好,而含碱量越高时就会缩短水泥的凝结时间,降低混凝土的流动性,同时,碱还会导致水泥的收缩开裂,造成混凝土出现结构物的劣化[4]。

2.4 水泥混合料对于混凝土质量的影响

在生产水泥时,需要将混合材料按照性质、品质以及掺量的不同,按照一定的比例配制,以改善水泥的性质,其对于混凝的和易性以及外加剂的适应性会产生不同的影响。将易沁水和流动度损失大的混合料同保水性好、流动度损失较小的混合料搭配使用,可以相互弥补,以充分防止混凝土的泌水和离析,提高混凝土的和易性和外加剂的适应性。

3 结束语

综上所述,水泥的品质与混凝土的质量有着密切的关系,这种关系不仅仅表现在混凝土的强度方面,水泥的矿物组成、细度、含碱量以及水泥的混合料等各方面都对混凝土的质量有深刻的影响,所以在生产水泥和选用水泥时,要求水泥产品质量可以到达国家的标准的同时,还需要重视水泥的各项性能指标,以保证混凝土的质量。

参考文献

[1]王玉瑛,高国成,戴会生,李俊杰,吴庆嘉,陈培标,王赶,赵恒树,马雪英,万建成.特别策划:混凝土原材料性能突变问题讨论之1:水泥[J].商品混凝土.2013(12).

[2]文梓芸.我国混凝土产业可持续发展的基本问题——介绍《中国混凝土工业可持续发展的战略研究》一书[J].广东建材.2014(01).

[3]覃维祖:混凝土领域技术新发展及提高混凝土质量的建议[J].商品混凝土.2010(04).

[4]王瑞燕,王俊如,向中富,窦广陵.重庆长江大桥复线桥水泥的质量控制及对混凝土性能影响[J].混凝土.2010(06)

浅谈硅酸盐水泥的品质指标控制篇2

硅酸盐水泥的品质指标,是衡量水泥品质及保证水泥质量的重要依据。水泥质量可以通过化学指标和物理指标加以控制和评定。

水泥的化学指标主要是控制水泥中有害物质的化学成分不超过一定限量,若超过了最大允许限量,即意味着对水泥性能和质量可能产生有害的或潜在有害的影响。

水泥的物理指标主要是保证水泥具有一定的物理力学性能,满足水泥使用要求,保证工程质量。

硅酸盐水泥技术指标主要有不溶物、烧失量、细度、凝结时间、安定性、MgO含量、SO3含量、碱含量及强度指标。

1 硅酸盐水泥的化学和物理指标及评定方法

硅酸盐水泥的化学和物理指标及评定方法见表1。

1)不溶物。

不溶物是指水泥经酸和碱处理,不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶SiO2,其次是R2O3(指Al2O3,Fe2O3),它属于水泥中的非活性组分之一。

2)烧失量。

水泥烧失量是指水泥在950 ℃～1 000 ℃高温下煅烧失去的质量百分数。水泥中不溶物和烧失量指标主要是为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量以及限制某些组分材料的掺量。

3)细度。

细度即水泥的粗细程度,通常以比表面积或筛余量表示。水泥需有足够的细度,使用中才能具有良好的和易性、不泌水等施工性能,并具有一定的早期强度,从而满足施工进度要求。水泥颗粒过粗既不利于水泥活性的发挥,又影响其保水成浆的性能。从水泥生产来说,水泥的粉磨细度直接影响水泥的能耗、质量、产量和成本,故实际生产中必须权衡利弊作出适当的控制。

水泥细度的调节通过粉磨工艺过程的控制来实现。

4)凝结时间。

水泥凝结时间是水泥从和水开始反应到失去流动性,即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间,分初凝时间和终凝时间两种。初凝时间是指水泥加水拌和起到标准稠度净浆开始失去塑性的时间。终凝时间是指水泥加水拌和起到标准稠度净浆完全失去塑性的时间。为保证水泥使用时砂浆或混凝土有充分时间进行搅拌、运输和砌筑,必须要求水泥有一定的初凝时间;当施工完毕又希望混凝土能较快硬化、较快脱模,因此,又要求水泥有不太长的终凝时间。凝结时间的调节可以通过加入适量的石膏来实现,并使其达到标准的要求。

5)安定性。

水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性,简称安定性。安定性是水泥质量指标中最重要的指标之一,它直接反映水泥质量的好坏。如果水泥中某些成分的化学反应发生在水泥水化过程中甚至硬化后,致使剧烈而不均匀的体积变化(体积膨胀)足以使建筑物强度明显降低甚至溃裂,这种现象便是水泥安定性不良。引起水泥安定性不良的原因主要有三种:熟料中游离氧化钙、方镁石含量过高及水泥中石膏掺加量过多。因此,确保水泥安定性合格的有效途径就是控制熟料中游离氧化钙、方镁石含量及水泥中石膏掺加量在一个适当的范围内。当水泥中游离氧化钙含量达到一定程度时,将造成水泥混凝土体积膨胀而使结构破坏。因此水泥标准对安定性有严格要求,一般均采用雷氏或试饼法、沸煮法检验,而不规定游离氧化钙含量指标。

6)MgO含量。

水泥中氧化镁含量过高时,由于其缓慢的水化和体积膨胀效应可使水泥硬化体结构破坏。但总结国内水泥生产使用实践,并经大量科研和调查证明,水泥中MgO含量不大于5.0%时对水泥混凝土工程质量有保证,故标准中规定水泥中MgO含量过高和方镁石晶体颗粒过大,将造成后期膨胀的潜在危害性,且游离MgO比游离CaO更难水化,沸煮法不能鉴定。因此,必须采用压蒸安定性试验进行检验。

7)SO3含量。

水泥中的三氧化硫主要是生产水泥时为了调节凝结时间加石膏而带入的,此外,水泥中掺入窑灰,采用石膏矿化剂,使用高硫燃煤会把SO3带入硅酸盐水泥熟料中。通过对不同SO3含量的各种水泥的物理性能试验表明,硅酸盐水泥中SO3含量超过3.5%后,强度下降,膨胀率上升,硬化后水泥的体积膨胀,甚至结构破坏,因此,规定水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%。

8)碱含量。

标准中规定水泥中碱含量按钠碱含量(Na2O+0.658K2O)计算值来表示。水泥混凝土中的碱骨料反应与混凝土中拌合物的总碱量、骨料的活性程度及混凝土的使用环境有关。为防止碱骨料反应,不同的混凝土配比和不同使用环境对水泥中碱含量的要求也不一样,因此,标准中碱含量应不大于0.60%,在用户对碱含量不作要求时,可以协商制订指标。

2 强度与强度等级

1)水泥强度。

水泥强度是水泥试体净浆在单位面积上所能承受的外力。它是水泥技术要求中最关键的主要性能指标,又是设计混凝土配合比的重要依据。由于水泥在拌水后硬化过程中强度是逐渐增大的,通常以各龄期的抗压强度、抗折强度或水泥标号来表示水泥的强度增长速率。一般称3 d或7 d以前的强度为早期强度,28 d及其后的强度称为后期强度,也有将3个月以后的强度称为后期强度。由于水泥到28 d时强度大部分发挥出来,以后强度增大相当缓慢,所以通常用28 d的强度作为水泥质量的分级来划分硅酸盐水泥的强度等级。

2)强度等级与水泥标号。

强度等级是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的,各强度等级水泥的各龄期强度值不得低于表2中的数值。硅酸盐水泥的强度等级分42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5,62.5R共六个,其中R型属早强型水泥,它具有比普通水泥3 d强度高的特点,而28 d的强度指标完全相同。

强度等级的另一种称谓就是人们习惯称之的水泥标号。水泥标号俗称商品标号,是按水泥强度高低分等级的一种称呼。它的意思是指除28 d抗压强度达到相应指标外,各龄期的抗压强度、抗折强度均要求达到规定的指标。水泥标号仅是等级划分,没有单位。硅酸盐水泥分425,425R,525,525R,625,625R六个标号。

凡符合某一标号的水泥必须同时满足表内所规定的各龄期抗压强度、抗折强度的相应指标。若其中任一龄期抗压或抗折强度指标达不到所要求标号的规定,则以其中最低的某一个强度指标计算水泥的强度等级。

水泥的质量控制主要是品质指标的控制,它是水泥生产的最后一道工艺环节,是确保出厂水泥符合国家标准要求的最后一关,也是最重要的一关。

摘要：从物理和化学两方面出发,阐述了硅酸盐水泥的技术指标及评定方法,通过将硅酸盐水泥的品质指标加以严格控制,从而确保出厂水泥符合国家标准要求,进而推广硅酸盐水泥的广泛应用。

关键词：硅酸盐水泥,品质指标,强度等级,控制

参考文献

水泥高品质化的十项技术措施篇3

水泥熟料是生产水泥的基础材料。从不同的要求出发啊, 水泥熟料应具有不同的矿物组成。

从与减水剂形容性来看, C3A吸附减水剂的能力最强, 其次是C4AF, C3S与C2S对减水剂的吸附较少, 应减少C3A和C4AF的含量。从开裂性来看, 随着C3S含量增加, 水泥的抗压强度比抗折强度更快地增大, 抗裂性变差。从水化热来看, C3A、C4AF水化热最高。从干燥收缩性来看, C3A的收缩是其他矿物的3 ~ 6 倍。而对于这些性能影响最小的C2S。

因此, 为改善水泥的性能, 应减少C3A和C3S的量, 提高C2S的量。但如此一来, 水泥的强度无法发挥, 同时也造成熟料的烧成困难等问题。而根据研究和实践, 降低熟料中的C3A含量, 对改善水泥和减水剂的相容性作用有限。文柏贞利用高温煅烧、快烧以及快冷等手段, 制备了C3A含量在1. 95% ~ 9. 85% 之间波动、C3A + C4AF含量在16. 08% ~ 19. 98% 之间波动的熟料, 而用此熟料制成水泥的净浆流动度并没有大的变化。

根据试验研究并结合文献资料, 建议在熟料煅烧装备、工艺、原材料确定下来后, 不要轻易改变熟料的率值去满足某些性能的需求, 这样做的成本极高、且不一定能达到设计的效果。同时, 改变熟料的矿物组成只是改变水泥性能的途径之一, 还有其他更为经济有效的方法, 及硫酸盐饱和程度的控制。控制此参数不应改变熟料的配料、烧成制度、只需控制进厂原燃料的成分即可, 简便易行。

硫酸盐饱和程度SD = SO3/ (1. 292Na2O +0. 85K20) , 在熟料煅烧过程中, 碱首先与氯化合成氯化碱, 氯化碱大部分在窑的高温带挥发进入气相, 少量随熟料一起出窑。其次碱SO3与化合成硫酸碱。当SO3数量相对于碱不足时, 有部分碱固溶于熟料矿物中, 主要是进入C3A; 当有足够的SO3时碱很少存在于C3A中。含有碱的C3A具有更高的活性, 对水泥与减水剂相容性更加不利。因此控制熟料的硫碱比可以控制碱在熟料中的存在形式, 从而影响水泥与减水剂的相容性。因此, 有资料建议SD的最佳值为0. 4 ~ 0. 6。

2控制熟料的烧成温度及烧成速度

根据研究, 高温烧成的熟料与低温烧成的熟料表现出的性能不同, 高温快烧的熟料硅酸盐矿物固溶较多其他组分, 如C3S固溶AI2O3、Fe2O3、Mg O等形成A矿, 这增加了A矿的含量及内能, 提高了水化活性, 并使C3A和C4AF含量较少, 其固溶量随温度的升高及烧成速度的加快而增大, 故高温快烧的熟料A矿发育良好、尺寸适中、边棱清晰, 水泥强度较高, 与外加剂相容性好。

3 加强熟料的冷却

熟料在较高温度阶段的快速冷却有利于A矿保持细小并发育完整晶型, 减少C2S粉化, 硅酸盐矿物活性较高, 溶剂矿物多以玻璃体存在, 大量较少C3A和C4AF的析晶。因而对于快冷熟料, 即使C3A含量较高, 由于大部分以玻璃体存在, 所磨制的仍水泥与外加剂相容性好、凝结时间正常、强度较高。

4 选择适宜的石膏种类

在水泥用缓凝剂石膏中, 我国在1999 版的六大水泥标准中规定石膏为二水石膏或硬石膏。在减水剂大量使用之后, 由于硬石膏在使用木钙、糖钙减水剂时强烈吸附磺酸盐, 降低了硬石膏的SO42-溶出, 极易造成急凝现象。因此, 在GB175 - 2007《通用硅酸盐水泥》标准中, 将其取消, 代之以混合石膏, 不鼓励单独使用硬石膏。

5 适当提高水泥的石膏掺量

普遍来说, 目前我国水泥中的含SO3量偏低, 基本在2% 左右。而适当提高水泥中SO3含量有利于提高水泥与减水剂相容性。张大康曾将某厂水泥中SO3控制目标值从2. 0% 提高到2. 8% , 按GB /T8077 - 2000 检验的水泥净浆流动度由165 mm增加到187 mm, 水泥与减水剂相容性明显改善。

6 控制出磨水泥温度

当二水石膏部分脱水形成 α - 半水石膏、β - 半水石膏、甚至可溶性无水石膏后, 其溶解度比二水石膏提高了3 ~ 4 倍。因此, 二水石膏的半水化利于改善水泥砂浆的流动度、改善水泥与减水剂的相容性。

使用二水石膏, 在水泥粉磨过程中控制磨内水泥的温度 ( 实际上可以方便测量的是出磨水泥的温度) , 可以控制半水石膏和硬石膏的数量。水泥的粉磨温度主要与入磨熟料温度、磨机通风量和磨机的大小有关, 最有效的控制粉磨温度的措施是在磨内喷水 ( 以喷水量的多少来控制) 。因此, 张大康建议水泥的出磨温度控制在120 ~ 125 ℃, 以保证水泥中存在一定量的 α - 半水石膏、β - 半水石膏、可溶性无水石膏, 改善水泥减水剂的相容性。

7 合理选用混合材料

根据前面的介绍, 水泥利用混合材料, 可以改善水泥的某些性能, 但不同混合材料对水泥的性能影响也不同, 因此, 应根据用户对水泥性能的需求, 合理选用不同的混合材料进行性能调整。如在使用性能上, 矿渣可以大幅度改善水泥浆体的流变性能, 而火山灰材料则能提高水泥浆体的塑性黏度从而提高浆体的稳定性; 而在力学性能上, 活性混合材料能提供强劲的后期强度增长, 利于水泥混凝土的耐久性。

同时, 充分利用混合材料的不同易磨性, 通过选择性粉磨实现水泥组成的合理分布。合理的混合材料组合, 即水泥组分中既有坚硬耐磨的材料, 又有软性易磨性材料, 避免熟料被微粉化, 从而改善水泥的性能。

8 优化水泥的颗粒分布和组成

水泥颗粒堆积越紧密, 在一定用水量下, 游离水就相应的增多, 流动性能增加, 需要的减水剂用水量就相应增多, 流动性能增加, 需要的减水剂用量就相应减少, 水泥与减水剂的相容性就好, 反之则变差。

对于合理的水泥颗粒分布, 乔龄山介绍了早期和现代对水泥最佳颗粒分布的认识, 同时着重介绍了最佳堆积密度的理想筛析曲线———Fuller曲线。在德国水泥协会发表的专题研究报告中就将其用作水泥颗粒分布的理想筛析曲线, 并依此对水泥、砂浆及混凝土进行评价。该筛析曲线具有较宽的颗粒分布, 以及较多的微粉和粗颗粒, 适用于大掺量、多品种混合材料的水泥。

9 控制水泥强度的发展

高强是世界水泥工业发展的潮流, 因为生产同一等级的混凝土高强度等级的水泥用量少。早强有利于缩短混凝土施工周期, 加快模板周转从而加快建设速度。但早期强度太高则水泥水化快, 水化热集中于早期释放, 易产生较大的温度应变而出现裂缝, 对耐久性不利。因此应对水泥的1 d强度适当进行控制。其控制依据是混凝土12 h的强度为3 ~6 MPa, 只有12 h强度超过6 MPa, 就用更多粉煤灰取代水泥 ( 德国要求) , 或1 d强度不大于1 MPa。

10 控制水泥中的碱含量

过多的碱使水泥快凝, 标准稠度用水量增大, 虽然能提高1 d、3 d强度, 但降低28 d强度。它还能与活性集料起碱集料反应, 引起混凝土开裂。这些大家都很熟悉, 但对碱使混凝土干燥收缩大和易开裂的影响认识不足。Burrows认为, 碱是影响混凝土抗裂性能的最重要因素。碱不但增大混凝土的收缩率, 即使水泥的水化速率和自由收缩值相同, 碱也使混泥土的抗裂性能明显下降。低碱水泥具有良好的抗开裂性能, 特别是当碱当量低于0. 6% 时, 抗裂性大幅度提高。

水泥品质篇4

关键词：脱硫石膏,水泥性能,品质差异

0 引言

脱硫石膏品质与脱硫工艺中的氧化效率、脱硫效率和石灰石的品质等具有十分密切的关系, 在化学成分和品质方面不同产地的脱硫石膏往往具有较大的差异。现阶段在脱硫石膏用作水泥缓凝剂的领域中人们进行了较多的应用和研究, 但是却很少关注脱硫石膏的品质及其对水泥与外加剂的相容性、水泥本身体积的稳定性等性能的影响。基于此, 本文分析并介绍了不同产地脱硫石膏的性能, 以及水泥物理性能受到的脱硫石膏的影响。

1 试验设计

1.1 试验所用材料

在本次研究中选择不同矿相成分的两种水泥熟料作为研究对象, 并且分别从重庆、内蒙两个地方选择脱硫石膏和天然石膏的样品。在正式进行试验的时候, 在水泥样品中天然石膏和脱硫石膏均具有5%的掺量。

1.2 试验方法

(1) 分析成分:首先, 按照GB/T176方法进行熟料成分分析, 按照GB/T5483进行石膏成分分析。其次, 亚硫酸钙检测:对1g脱硫石膏样品进行准确的称取, 随后在150m L烧杯中放入进去, 将5m L硫酸溶液、50m L去离子水、过量的碘溶液加入;选择硫代硫酸钠溶液对过量碘溶液进行回滴, 随后将5m L的2%淀粉溶液加入进去, 继续滴, 直到溶液变成无色。再次, 检测石膏溶解速率:在200m L锥形瓶专用放入0.3g石膏粉, 随后将100m L溶液加入进去, 将瓶口用橡皮塞盖紧, 随后对其进行连续振荡。过滤溶液, 并且吸取50m L的滤液, 对其进行加热, 然后将100m L沸水加入其中。采用不密滤纸对其进行过滤, 并且用热水对其进行若干次洗涤。将5—6滴酚酞指示剂加入到滤液中, 随后选择Na OH标准溶液, 将其滴到红色为止。随后对溶液中Ca SO4浓度进行计算[1]。

(2) 检测物理性能:首先, 检测力学及流变性:以GB/T17671—1999为根据检测水泥胶砂强度;以GB/T1346—2001为根据检测水泥凝结时间和净浆标准稠度用水量;以GB/T 2419—2005为根据对水泥胶砂流动度进行检测。其次, 以JC/T603—2004为根据检测干缩性;再次, 以净浆流动度法为根据检测与外加剂相容性。其中具有0.8%的萘系高效减水剂FDN掺量和0.30的水灰比。最后, 检测保水性:对100m L水和100g水泥进行准确称取, 以GB/T1346-2001为根据对其进行充分地搅拌。随后在量筒内倒入水泥净浆, 然后密封筒口, 对水泥净浆初始体积V0进行记录。在 (20±2) ℃环境温度中对量筒进行为期1小时的静置, 对最终沉淀后水泥净浆的体积V1进行记录, 按照 (V0-V1) /V0×100%=P的公式就可以将水泥的沁水率计算出来。

(3) 微观分析:首先, XRD测定:选择大功率转靶X射线衍射仪对代表性的样品进行检测。仪器的具体参数为:40m A的电流;40k V的加速电压;Cu靶。其次, 观测SEM:在铜质样品座上利用导电胶将代表性样品粘贴上, 随后对其进行真空镀金处理, 选择扫描电镜对样品进行观察。

2 试验结果与分析

2.1 水泥强度受到的影响分析

在用作水泥缓凝剂的时候, 不同产地的脱硫石膏与天然二水石膏相比在水泥3d抗压强度存在着一定程度的提升, 同时也具有较大的28d抗压强度增长幅度。之所以如此, 主要是因为有较多的粘土类杂质包含在天然石膏中, 其不利于水泥强度的发展, 而作为细粉态的物质, 脱硫石膏中具有一定的长石、方解石、碳酸钙等矿物, 其在C3S水化可以发挥一定的晶核作用, 对水泥石强度的发展十分有利[2]。同时水泥处理性能受到的熟料差异的影响也比较明显, 相对于熟料A而言, 熟料B具有相对较高的K2O和C3A矿物, 因此其具有更快的水泥早期水化速度。

2.2 水泥凝结时间受到的影响分析

与天然二水石膏相比, 脱硫石膏具有较长的水泥初凝和终凝时间, 但是两者具有较小的总体差距。不同产地的脱硫石膏具有不同的水泥凝结时间, 其中内蒙的天然石膏与脱硫石膏两者具有最大的差距, 而固定的天然石膏和脱硫石膏则具有相近的水泥凝结时间, 这主要是由于内蒙的具有更高的亚硫酸钙含量, 因此会较大的影响到水泥水化的速度。此外, 因为熟料B具有较大的早期水化速度, 因此总体上来说具有更短的水泥初凝时间。

2.3 水泥砂浆流动性受到的影响分析

不同的脱硫石膏品质会导致不同的水泥胶砂流变性, 脱硫石膏与天然二水石膏相比能够使水泥胶砂流变性得到十分明显的改善, 而且具有高达12%以上的流动度增长速度。其中的熟料B在具有0.5的成型水灰比时只能够达到160mm的水泥胶砂流动度, 必须要对其加水量进行相应的调整才能够使试件正常成型要求得到满足。

2.4 水泥干缩性受到的影响分析

掺脱硫石膏的水泥与掺天然二水石膏的水泥相比具有更高的水泥干缩率, 但是两者具有较小的整体变化幅度, 这主要是因为脱硫石膏在水泥粉磨中可以变成微细粉颗粒, 进一步地增加水泥需水量, 并且增加水泥石中毛细孔数量。当水泥浆其在干燥环境下发生失水的情况时, 水泥的固相体积会由于毛细孔张力而出现相对较大的压缩变形, 因此其具有更大的干缩率[3]。因为内蒙古脱硫石膏中具有较高的亚硫酸钙含量, 所以具有最大的水泥干缩率。因为熟料B水泥具有更大的需水量, 所以与熟料A相比, 其不管是在早期还是后期都具有更高的水泥干缩率。

2.5 水泥与外加剂相容性受到的影响

在对外加剂与水泥两者之间相容性的影响方面, 如果作为缓凝剂的脱硫石膏具有不同的品质也会产生较大的差异, 与天然二水石膏相比, 脱硫石膏具有较强的水泥净浆经时损失率, 之所以如此, 主要是因为在溶解速率方面脱硫石膏存在着一定的差异。因为熟料B中具有较大的K2O含量和C3A矿物含量, 所以其具有过大的水泥需水量, 不管将哪一种石膏缓凝剂掺加进去, 其都具有较差的水泥与外加剂相溶性, 同时具有0的浆净初始扩展度[4]。

2.6 保水性受到的影响

混凝土浇灌层面的质量和均质性受到了保水性的极大影响, 如果混凝土具有越好的保水性, 那么其中就会具有越少的水泥砂浆泌出的水分, 这样混凝土浇灌层间就可以实现越紧密的结合, 并且最终产生越好的结构整体质量和均质性。通过水泥净浆泌水率能够将保水性反映出来, 一般来说, 具有越大的沁水率, 就具有越小的保水性。

很多研究人员认为, 天然石膏和脱硫石膏两者具有相近的物理性能和化学成分, 同时具有相同的水化产物。而脱硫石膏具有较窄的颗粒分布, 呈现出细粉态, 其自由水含量为15%左右, 同时具有较少的亚硫酸钙、碳酸钙等各种杂质, 与天然石膏相比, 其具有更高的Ca SO4·2H2O含量[5]。实验结果显示, 不同产地的脱硫石膏能够提升水泥强度, 但是与天然石膏相比, 其在影响水泥其他物理性能方面却存在着较大的差异。但是由于水泥性能受到的脱硫石膏的影响是多方面的, 所以很难采用特定参数进行实施综合评定。所以在测定脱硫石膏对水泥性能的影响及其品质差异需要对上述的几个方面予以高度关注。

3 结语

不同产地脱硫石膏与天然二水石膏相比能够不同程度的提升水泥早期和后期的强度, 但是也会不同程度的延长水泥的初凝时间;同时还能够一定程度上影响到水泥的干缩率, 如果脱硫石膏具有较高的亚硫酸钙含量, 就会具有较大的水泥早期和后期的干缩率;改善水泥砂浆的流变性, 但是不同产地的脱硫石膏在影响水泥的保水性、与外加剂的相容性等方面都具有一定的差异。

参考文献

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[4]谢建海, 亢虎宁.不同煅烧条件下脱硫石膏的性能研究[J].粉煤灰, 2012 (05) .

水泥品质篇5

近二十几年来, 水泥机械装备的发展及装备的制造水平有了长足的进步, 所取得的成绩是值得业内人士骄傲的。但水泥机械装备产品在人们心目中一直是“傻大笨粗”、“灰头花脸”的印象, 其品形无法与其他行业的装备产品相比, 与同类国际知名品牌相比也还存在一定差距, 特别是外观、造形、人性化设置等方面还远不尽人意。根据国内现有的设备制造技术水平, 水泥机械装备的品质还有很大的提升空间, 只要不懈努力, 我国水泥机械装备的品质完全可以达到国际知名品牌的水平。

笔者认为, 要进一步提高水泥机械装备的品质, 应在产品的生产制造过程中做好以下几个方面的工作。

1 重视产品设计过程, 把好图纸输出关

设计是一个有计划的创新活动, 有其科学合理的基本工作程序。一个新产品的诞生是从设计开始的, 因此产品的设计过程就如同新生命的孕育过程。这一过程从开始到完成, 其每一个时段都应周密安排、精心运作, 最后才能得到满意的结果, 即产品的设计质量与最终产品实物的品质息息相关。因此, 只有真正重视设计过程, 才能有效地保证设计质量, 最终实现产品的优质。

1.1 机械设备产品设计应遵循的原则

(1) 合理的设计应该在保证产品必备功能的前提下, 控制制造成本趋向合理及低值。

(2) 设计的产品符合国家的产业发展政策和有关法令、法规。

(3) 应满足客户对产品功能和服务的要求。提供给用户的机械装备产品不仅是产品的功能, 还包括支持产品功能的售后服务。因此, 设计过程既要针对产品的功能特点, 又要使产品具有良好的维护方便性。

(4) 坚持“三化原则”, 即:标准化、系列化、通用化。

(5) 设计应符合环境保护的要求。

(6) 符合技术创新的规律, 重视对知识产权的保护。

(7) 从制造企业的实际工艺水平和生产能力出发, 注重设计与工艺生产的结合。

1.2 设计与制造工艺、生产过程相结合

机械装备产品设计不单是图样设计, 还应包括工艺设计和生产设计。工艺、生产设计主要应从以下几方面考虑, 在设计源头就充分对工艺、生产、运输、安装等环节进行考虑。

(1) 最大限度地实现产品的标准化、系列化、通用化。

(2) 简化零件的形状, 使设备结构简单。

(3) 尽量合并零部件的功能, 减少产品的零部件种类和数量。

(4) 尽可能使设计图纸中选定的材料牌号、品种、规格在市场上容易采购。

(5) 尽量减少选用的钢材、标准件的尺寸规格。

(6) 将零件毛坯与加工工艺有效地结合起来, 考虑图样设计。

(7) 根据制造企业正常生产所采用的工艺、操作规程及相关信息, 来判断工艺设计的合理性。

(8) 尽可能选择成熟的加工工艺, 以确保产品零部件的尺寸精度和表面质量。

(9) 应用新结构、新工艺、新材料、新原理来简化产品结构, 提高产品的可靠性。

(10) 研究分析零部件装配、组装的简单结构。

(11) 综合分析与生产过程相关的信息, 选择最佳方案。

(12) 充分考虑大型零部件的吊装运输问题, 使吊环、支架等的设置利于吊装、运输, 在图样中事先设计到位。

1.3 提高设计图样质量

产品设计是一个综合信息处理的复杂过程, 其最终结果是把线条、数字、符号绘制成合理的设计图样。要取得好的设计结果, 设计人员自身素质的培养和提高是非常重要的。产品设计人员提高设计质量的关键在于自觉、主动地学习与生产加工过程和加工工艺有关的知识, 熟练掌握设计技巧。简单地说, 就是设计人员要“勤快”、“用心”, 把设计图样当作一件作品。产品设计质量好, 就能为制造出高品质的机械装备产品打下坚实的基础。

1.4 把好图纸技术文本输出关

产品设计图纸由设计人员完成后, 对图纸技术文本要进行审核, 审核内容包括:图面质量、标准化、工艺性等方面。把设计图纸中存在的问题, 在图纸向制造企业输出前处理掉, 避免因各类问题在制造过程中引起的损失。

2 产品生产制造过程工作的精细化

产品生产制造过程的管理及质量控制, 对机械装备品质的高低起着关键的作用, 是确保产品品质的关键环节。在这一环节如何保证产品品质, 作为制造企业应做好以下几方面的工作。

2.1 认真做好产品生产的技术准备工作

技术准备工作是开展产品制作工作的龙头, 是一个很重要的环节。主要包括以下内容:

(1) 技术人员首先要消化吸收图纸, 了解设备产品的结构, 理解设计意图, 确定关键部件及主要零部件。

(2) 产品所用材料预算的编制。材料预算是完成产品制作所用各种材料的技术文件。采购部门依据材料预算的要求为制作产品备料, 并确保原材料的品质。

(3) 产品零部件制作加工工艺卡的编制。加工工艺卡是产品零部件制作流程的技术指导文件, 是确保零部件加工质量的必要性文件。加工工艺卡的种类有:机械加工工艺卡、钢结构制作 (铆工) 工艺卡、焊接工工艺卡、装配工工艺卡、热处理工艺卡等。

(4) 产品出厂发货文件的编制。产品出厂发运文件是进行产品组装、解体、入库、包装、运输、交货、清点的重要执行文件。如果发运文件编制的质量不高, 会造成不利运输、错发、漏发、多发、遗失、损坏货物等问题的出现。产品出厂发运文件应包括:产品出厂清单、装箱单、随机资料等。

产品出厂清单是描述产品所有零部件的出厂状态及相关数据信息的文件, 是产品入库、货物出厂、运输及交接的依据。产品出厂清单的内容包括:零部件图号、名称、数量、质量、零部件单体的示意图及外形尺寸等。包括的信息越详细, 出差错的几率就越少。

(5) 产品《质量控制计划》的编制。产品《质量控制计划》是产品零部件制作过程中, 查验零部件是否符合设计要求、评判产品品质、落实检验项次的指导性文件。