水泥与减水剂适应性存在的主要问题及解决措施-技术资料-聚羧酸设备|聚羧酸生产设备|聚羧酸母液设备-山东博克化工设备有限公司

水泥与减水剂适应性存在的主要问题及解决措施

发布日期:2020/4/9 9:54:55 浏览次数:

1 水泥与减水剂适应性问题的表现        主要存在以下问题:混凝土的需水量比较大,初始坍落度小;坍落度损失大,1h后坍落度损失近一半,甚至 出现到工地后不能泵送的情况;泌水性大,不仅影响水泥与骨料、钢筋的粘结力,同时也在混凝土结构中形成连贯的毛细孔,影响混凝土的强度和耐久性;调整水 量、砂率及减水剂掺量,效果均不明显;在配制高标号混凝土时,28d强度比较低。    上述情况对现场搅拌施工影响较小,而对商品混凝土来说影响就比较大。正常情况下混凝土90min坍落度损失在60mm以内,而上述情况会造成混凝土到达施工现场后因流动性极差根本无法泵送施工。 2 原因分析 2.1 熟料成分的影响2.1.1 熟料中C3A矿物含量的影响我厂熟料的C3A含量较高。2002年1~4月份新、旧线熟料成分见表1。 表1 1~4月份及8月份新、旧线熟料化学成分、率值及矿物组成 时间 窑别 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 KH n P C3S C2S C3A C4AF 改造前 5号 0.30 21.43 5.35 2.65 65.34 2.18 1.27 0.912 2.68 2.02 56.87 18.59 9.69 8.05 1~4号 0.19 21.20 5.56 3.78 65.22 2.22 0.64 0.914 2.27 1.47 55.64 18.81 8.34 11.50 改进后 5号 0.26 21.24 5.16 3.23 65.33 2.08 1.33 0.921 2.53 1.60 57.94 17.19 8.23 9.81 1~4号 0.28 20.92 5.49 4.05 64.88 2.21 0.78 0.919 2.19 1.36 56.23 17.47 7.69 12.35        为提高ISO强度,从2001年起对配料方案进行了调整,加之2002年年初原煤供应紧张,进厂煤的灰分居高不下,造成熟料C3A含量偏高。从表1可见,2002年1~4月份新、旧线熟料C3A含量分别为9.69%、8.34%,其中3月份新、旧线C3A含量一度高达10.16%、9.14%。C3A水化热大,水化速度快,是造成坍落度损失的主要原因。据有关资料报道,C3A含量在8.0%以下时,水泥与减水剂的适应性较好;C3A含量超过8.5%,即使调整减水剂用量或砂率也不能解决坍落度损失大的问题。    我们先后选取新、旧线各2种熟料进行对比试验。其中水泥配比见表2。混凝土配比见表3。熟料成分及试验结果见表4、表5。 表2 水泥配比 % 熟料 矿渣 石灰石 石膏 84 7 5 4 表3 混凝土配比 kg/m3 水 水泥 粉煤灰 砂 石 减水剂(FE-C) 170 285 80 830 1 020 6.20 表4 试验熟料化学成分、率值及矿物组成 窑别 熟料编号 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 KH n P C3S C2S C3A C4AF 5号 1 0.25 21.39 5.42 2.73 65.28 2.16 1.37 0.908 2.62 1.98 56.30 18.89 9.74 8.29 2 0.32 21.12 5.17 3.29 65.26 2.14 1.25 0.925 2.49 1.57 58.86 16.13 8.13 10.03 1~4号 3 0.26 21.33 5.59 3.55 65.02 2.25 0.63 0.906 2.33 1.57 53.78 20.57 8.85 10.79 4 0.23 20.89 5.95 4.06 64.89 2.14 0.84 0.921 2.20 1.34 55.35 17.88 7.58 12.46 表5 小磨水泥性能及混凝土坍落度损失试验结果 熟料编号 细度/% 比表面积/(m2/kg) SO3/% 混凝土坍落度/mm    初始 60min 90min 90min坍落度损失 1 2.1 350 2.71 180 110 50 130 2 2.0 351 2.75 195 160 130 65 3 2.2 349 2.60 190 120 80 110 4 2.1 351 2.62 200 165 140 60       由表4、表5可看出,随着C3A含量的升高,混凝土坍落度损失明显增大,说明C3A含量偏高是影响水泥对减水剂适应性的主要因素。2.1.2 熟料SO3及碱含量的影响    我厂新线熟料SO3含量高达1.0%~1.5%,碱含量由于存在富集作用亦偏高,旧线SO3含量在0.6%~1.2%之间。据资料介绍,熟料中SO3和碱含量偏高对水泥与减水剂的适应性有较大影响。2.2 粉磨工艺的影响2.2.1 熟料冷却速度及出磨水泥温度的影响    近年来我厂熟料冷却效果比较差,新、旧线出窑熟料温度均比较高,一般达120~160℃。入磨温度经常超过100℃,出磨水泥温度在120~150℃左 右。由于熟料慢速冷却引起的一系列物理化学变化,导致水泥标准稠度用水量增大,与减水剂适应性差。同时出磨水泥温度偏高,使部分石膏脱水,降低了水泥与减 水剂的适应性。2002年5月份我厂水泥在一搅拌站使用,出现混凝土经搅拌送至工地后(约1h)不能泵送施工的情况。经查当时是新线生产的水泥。原燃料并 没有多大变化,熟料成分见表6。 表6 出现问题时熟料的化学成分、率值及矿物组成






1 水泥与减水剂适应性问题的表现        主要存在以下问题:混凝土的需水量比较大,初始坍落度小;坍落度损失大,1h后坍落度损失近一半,甚至 出现到工地后不能泵送的情况;泌水性大,不仅影响水泥与骨料、钢筋的粘结力,同时也在混凝土结构中形成连贯的毛细孔,影响混凝土的强度和耐久性;调整水 量、砂率及减水剂掺量,效果均不明显;在配制高标号混凝土时,28d强度比较低。    上述情况对现场搅拌施工影响较小,而对商品混凝土来说影响就比较大。正常情况下混凝土90min坍落度损失在60mm以内,而上述情况会造成混凝土到达施工现场后因流动性极差根本无法泵送施工。 2 原因分析 2.1 熟料成分的影响2.1.1 熟料中C3A矿物含量的影响我厂熟料的C3A含量较高。2002年1~4月份新、旧线熟料成分见表1。 表1 1~4月份及8月份新、旧线熟料化学成分、率值及矿物组成 时间 窑别 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 KH n P C3S C2S C3A C4AF 改造前 5号 0.30 21.43 5.35 2.65 65.34 2.18 1.27 0.912 2.68 2.02 56.87 18.59 9.69 8.05 1~4号 0.19 21.20 5.56 3.78 65.22 2.22 0.64 0.914 2.27 1.47 55.64 18.81 8.34 11.50 改进后 5号 0.26 21.24 5.16 3.23 65.33 2.08 1.33 0.921 2.53 1.60 57.94 17.19 8.23 9.81 1~4号 0.28 20.92 5.49 4.05 64.88 2.21 0.78 0.919 2.19 1.36 56.23 17.47 7.69 12.35        为提高ISO强度,从2001年起对配料方案进行了调整,加之2002年年初原煤供应紧张,进厂煤的灰分居高不下,造成熟料C3A含量偏高。从表1可见,2002年1~4月份新、旧线熟料C3A含量分别为9.69%、8.34%,其中3月份新、旧线C3A含量一度高达10.16%、9.14%。C3A水化热大,水化速度快,是造成坍落度损失的主要原因。据有关资料报道,C3A含量在8.0%以下时,水泥与减水剂的适应性较好;C3A含量超过8.5%,即使调整减水剂用量或砂率也不能解决坍落度损失大的问题。    我们先后选取新、旧线各2种熟料进行对比试验。其中水泥配比见表2。混凝土配比见表3。熟料成分及试验结果见表4、表5。 表2 水泥配比 % 熟料 矿渣 石灰石 石膏 84 7 5 4 表3 混凝土配比 kg/m3 水 水泥 粉煤灰 砂 石 减水剂(FE-C) 170 285 80 830 1 020 6.20 表4 试验熟料化学成分、率值及矿物组成 窑别 熟料编号 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 KH n P C3S C2S C3A C4AF 5号 1 0.25 21.39 5.42 2.73 65.28 2.16 1.37 0.908 2.62 1.98 56.30 18.89 9.74 8.29 2 0.32 21.12 5.17 3.29 65.26 2.14 1.25 0.925 2.49 1.57 58.86 16.13 8.13 10.03 1~4号 3 0.26 21.33 5.59 3.55 65.02 2.25 0.63 0.906 2.33 1.57 53.78 20.57 8.85 10.79 4 0.23 20.89 5.95 4.06 64.89 2.14 0.84 0.921 2.20 1.34 55.35 17.88 7.58 12.46 表5 小磨水泥性能及混凝土坍落度损失试验结果 熟料编号 细度/% 比表面积/(m2/kg) SO3/% 混凝土坍落度/mm    初始 60min 90min 90min坍落度损失 1 2.1 350 2.71 180 110 50 130 2 2.0 351 2.75 195 160 130 65 3 2.2 349 2.60 190 120 80 110 4 2.1 351 2.62 200 165 140 60       由表4、表5可看出,随着C3A含量的升高,混凝土坍落度损失明显增大,说明C3A含量偏高是影响水泥对减水剂适应性的主要因素。2.1.2 熟料SO3及碱含量的影响    我厂新线熟料SO3含量高达1.0%~1.5%,碱含量由于存在富集作用亦偏高,旧线SO3含量在0.6%~1.2%之间。据资料介绍,熟料中SO3和碱含量偏高对水泥与减水剂的适应性有较大影响。2.2 粉磨工艺的影响2.2.1 熟料冷却速度及出磨水泥温度的影响    近年来我厂熟料冷却效果比较差,新、旧线出窑熟料温度均比较高,一般达120~160℃。入磨温度经常超过100℃,出磨水泥温度在120~150℃左 右。由于熟料慢速冷却引起的一系列物理化学变化,导致水泥标准稠度用水量增大,与减水剂适应性差。同时出磨水泥温度偏高,使部分石膏脱水,降低了水泥与减 水剂的适应性。2002年5月份我厂水泥在一搅拌站使用,出现混凝土经搅拌送至工地后(约1h)不能泵送施工的情况。经查当时是新线生产的水泥。原燃料并 没有多大变化,熟料成分见表6。 表6 出现问题时熟料的化学成分、率值及矿物组成






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