熟料摻量對(duì)石灰石水泥影響的物理力學(xué)性能研究

時(shí)間：2014-05-30 10:46:44

作者：世邦機(jī)器

在硅酸鹽類水泥中，通常石灰石摻量不能過(guò)高，否則，水泥泥強(qiáng)度會(huì)大幅度下降。因此，JC 600-2002《石灰石硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了石灰石的非常大摻量為25％。但是，通過(guò)前章節(jié)的研究，可以知道以大量石灰石為主體原料，添加礦渣、石膏和少量熟料可以制備出一種具有節(jié)能減排效應(yīng)的石灰石礦渣水泥。該品種水泥的各項(xiàng)物理力學(xué)性能均可符合GB／T 3183．2003《砌筑水泥》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

為深入探討熟料在該是水泥中的作用，在石灰石及石膏摻量一定的情況下，通過(guò)熟料和礦渣兩者的變化，考察少量熟料的變化對(duì)水泥強(qiáng)度等性能的影響。

研究發(fā)現(xiàn)：與通常的硅酸鹽類水泥不同，熟料在石灰石礦渣水泥中，石灰粉碎機(jī)并不是摻量越高水泥強(qiáng)度越高，較適宜的摻量為7％，超過(guò)7％后水泥熟料對(duì)水泥強(qiáng)度提高作用很校

物理力學(xué)性能研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示未摻熟料M5試樣7天強(qiáng)度抗折為4．0MPa、抗壓16．8 MPa，28天強(qiáng)度抗折為5．7MPa、抗壓22．4 MPa。而隨著熟料的不斷加入，水泥強(qiáng)度逐漸增大，到熟料摻加達(dá)到7％時(shí)的M3試樣，水泥7天強(qiáng)度抗折達(dá)到理想值4．9MPa、47抗壓理想值19．6 MPa，28天強(qiáng)度抗折為6．4MPa、抗壓26．3 MPa，再繼續(xù)增加熟料摻量，7天抗折強(qiáng)度幾乎不再增加，而抗壓強(qiáng)度則有稍許降低，28天抗折和抗壓強(qiáng)度也只有稍微增加。結(jié)果表明未摻熟料的水泥試樣強(qiáng)度較低，隨著熟料摻量的增加，石灰石礦渣水泥的強(qiáng)度開始出現(xiàn)明顯的增長(zhǎng)。當(dāng)熟料摻量達(dá)到7％時(shí)，石灰石礦渣水泥無(wú)論抗折和抗壓強(qiáng)度的幾乎不再增加，也就是說(shuō)對(duì)于本研究的水泥熟料摻量為7％時(shí)強(qiáng)度佳且較經(jīng)濟(jì)。

石灰石礦渣水泥遇水后，無(wú)熟料時(shí)，水泥中Ca(OH)2量少，堿度偏低，石灰生產(chǎn)設(shè)備難以有效促使礦渣解體和溶解，故水化慢，試樣強(qiáng)度較低。而加入熟料后，硅酸鹽等熟料礦物遇水后水化，一方面C．S．H凝膠等水化產(chǎn)物生成，使水泥強(qiáng)度增加；而另一方面生成堿性Ca(OH)2，使水泥體系的OH。離子濃度得以逐漸增加，并進(jìn)入礦渣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部空穴，溶解富鈣相中Caz+、ig+離子，促使礦渣中的富鈣相不斷分散和溶解，并與礦渣中富硅相中活性硅鋁陽(yáng)離子作用，生成水化硅鋁酸鈣和水化鋁酸鈣等產(chǎn)物。而鋁酸鹽與石膏作用生成鈣礬石晶體，同時(shí)石灰石顆粒起晶核作用，促使硅鋁酸鈣凝膠在其表面大量生成，另一方碳酸鈣參入水化反應(yīng)生成碳鋁酸鈣水化產(chǎn)物，水泥強(qiáng)度明顯增加。

在熟料摻量達(dá)到7％時(shí)t石灰石礦渣水泥石的強(qiáng)度不再繼續(xù)增加的結(jié)果，表明在熟料摻量增加的同時(shí)，水泥中礦渣的加入量在減少，而兩者的含量對(duì)該種水泥強(qiáng)度均有重要作用，一增一減相互作用，相互影響。礦渣由于鋁含量更高，對(duì)7天強(qiáng)度更有利。也說(shuō)明在石灰石礦渣水泥中添加少量的熟料主要起到提供適宜堿度的作用，并不能對(duì)水泥石的強(qiáng)度起到明顯的增強(qiáng)作用。適宜的堿度對(duì)石灰石礦渣水泥強(qiáng)度發(fā)展是有利。若繼續(xù)增加水泥中堿度，可能會(huì)形成鈣礬石晶體膨脹，對(duì)后期強(qiáng)度發(fā)展不利。