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矿渣微粉做水泥混合材的最佳配比方案
周红
(山西双良水泥有限公司山西太原030003)
摘要:通过正交配比试验,寻求矿渣微粉在水泥配料中使用的最佳方案,试验表明:分别粉磨工艺中,将熟料与适当比例的矿渣、石灰石、石膏磨成普通水泥后,再与矿渣微粉混合配制成矿渣硅酸盐水泥,水泥各项性能良好。
关键词:矿渣微粉水泥性能
前言
2005年以来我公司开始使用矿渣微粉作为水泥的混合材,主要用于32.5强度等级矿渣硅酸盐水泥的生产。采用熟料与石膏粉磨为硅酸盐水泥后,与矿渣微粉在双轴搅拌机内按配比搅拌均匀后得到成品水泥的生产工艺。该水泥在矿渣微粉掺量60%时,水泥强度指标完全满足国标的要求,尤其是28天强度达到42.5等级水泥的要求,但其标准稠度用水量增大,凝结时间明显延长,对水泥在混凝土中的使用带来不利影响。大量的试验表明:熟料的化学成分、煅烧窑型、石灰石的掺量、石膏掺量、混合材的摻量对水泥的标准稠度用水量、凝结时间等物理性能有很大的影响,本次试验采用统一的熟料,主要通过对熟料、矿渣微粉、矿渣、石灰石、石膏等物料配比的调整,达到水泥的最佳颗粒级配,优化水泥性能。
1试验方案的确定
1.1技术路线
使用在德国莱歇立磨LM46.2+2S中粉磨为450m2/kg的太钢矿渣微粉,将熟料与少量混合材以及适量石膏在φ=500500\*Arabic500×500mm的实验小磨中粉磨成普通硅酸盐水泥,与矿渣微粉按比例搅拌混匀成矿渣硅酸盐水泥后检验。
1.2试验用原料
原料
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
熟料
0.09
21.19
6.00
3.20
65.25
1.99
0.73
矿渣(微粉)
1.20
35.82
13.65
0.74
38.71
8.63
0.18
石灰石
41.88
2.07
0.89
0.48
52.39
1.19
0.11
石膏
22.46
3.37
2.06
1.07
29.87
9.91
30.69
1.3试验方案
因影响水泥性能的因素较多,为减少试验次数,采用类似于正交实验的方案,取对水泥性能影响最大的四个因素:矿渣、石灰石、石膏、矿渣粉摻量,每因素取4个水平,制定试验方案如下:
表=41\*Arabic1水泥配比试验方案
配比编号
水泥配比
熟料粉(1-矿粉含量%)
矿渣微粉(%)
熟料
矿渣
石灰石
石膏
1
71
20
4
5
35
2
68
20
6
6
40
3
64
20
8
8
45
4
60
20
10
10
50
5
75
15
4
6
45
6
74
15
6
5
50
7
67
15
8
10
35
8
67
15
10
8
40
9
78
10
4
8
50
10
74
10
6
10
45
11
77
10
8
5
40
12
74
10
10
6
35
13
86
0
4
10
40
14
86
0
6
8
35
15
86
0
8
6
50
16
85
0
10
5
45
2试验检测结果
见表2:
表=42\*Arabic2试验结果
配比编号
细度(%)/比表面
(m2/kg
标稠用水(%)
凝结时间
(min)
强度MPa
SO3
(%)
备注
抗折
抗压
初凝
终凝
3d
28d
3d
28d
1
3.5/392
27.4
234
304
3.5
10.1
13.3
40.9
1.98
2
3.2/389
27.7
254
307
4.1
8.3
11.4
38.0
2.22
3
3.3/396
27.8
217
322
4.1
9.3
15.8
37.4
2.73
4
4.0/394
28.0
230
356
3.6
9.2
14.3
35.8
3.35
5
3.2/381
27.9
220
285
3.3
8.4
16.7
44.1
1.94
6
4.1/391
28.3
178
248
3.6
9.4
14.8
44.0
1.74
7
4.3/367
27.5
165
282
3.3
7.5
13.3
36.7
3.21
8
4.0/360
27.4
155
285
2.6
8.9
13.0
35.1
2.60
9
2.5/377
28.0
155
305
3.2
10.3
13.5
41.8
2.55
10
2.7/379
27.5
158
353
3.1
10.0
12.8
39.9
3.28
11
4.3/367
27.4
150
335
3.1
8.4
12.8
41.2
1.81
由以上两表比较可知,配比方案优化后,水泥的标准稠度用水量降低了1.5%,水泥初凝结时间提前46min,水泥的终凝时间提前64min,水泥的3d强度变化不大,28天强度不再超强度等级,水泥各项性能指
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