高性能水泥生產(chǎn)途徑

1、高性能水泥生產(chǎn)途徑從混凝土的使用性能方面界定了高性能水泥的含義，闡述了水泥高性能化的主要途徑，即優(yōu)化熟料礦物組成、選擇合理的粉磨工藝、采用非熟料的其他組分材料對(duì)水泥改性。1 高性能水泥釋義隨著混凝土工程的大型化、工程環(huán)境的超復(fù)雜化以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，人們對(duì)混凝土材料提出了高性能化的要求。作為混凝土的第一組分材料，水泥的性能是制備高性能混凝土（ HighPerformanceConceret ，縮寫(xiě) HPC ）關(guān)鍵性的因素。筆者將用來(lái)制備HPC 的水泥稱之為高性能水泥。可見(jiàn)高性能水泥是與HPC 相互匹配和適應(yīng)的，并且體現(xiàn)在以這種水泥配制的混凝土具有高工作性、 高強(qiáng)度、 高耐久性。高工作性主要

2、表現(xiàn)為高流淌性、 高抗離析性、 高保水性、高保塑性和高兼容性；高強(qiáng)度表現(xiàn)為早期相對(duì)強(qiáng)度高，強(qiáng)度肯定值高， 強(qiáng)度衰減期較長(zhǎng)； 高耐久性主要表現(xiàn)為高抗?jié)B性、高尺寸穩(wěn)定性、高抗蝕性和高抗堿集料反應(yīng)性等。一種性能優(yōu)良的水泥應(yīng)當(dāng)是上述3 個(gè)方面的綜合體現(xiàn)，而不是由某一方面性能指標(biāo)（例如強(qiáng)度）的凹凸來(lái)衡量的。因?yàn)橹苽涓咝阅芑炷脸艘笏鄰?qiáng)度以外，還取決于水泥對(duì)混凝土制備工藝的適應(yīng)性等因素。筆者依據(jù)國(guó)內(nèi)外資料和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)高性能水泥理化性能提出表1 所列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （在本文中暫且稱做 “標(biāo)準(zhǔn)” ） 。2 高性能水泥生產(chǎn)技術(shù)途徑根據(jù)我國(guó)目前的工藝條件和技術(shù)水平，不論是回轉(zhuǎn)窯廠還是立窯廠，生產(chǎn)高強(qiáng)度的水泥已

3、經(jīng)不太困難，但是目前市場(chǎng)上達(dá)到高性能水泥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的為數(shù)不多。依據(jù)筆者的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探討一些改善水泥性能的途徑。優(yōu)化熟料的礦物組成關(guān)于 C3S一般認(rèn)為 C3S 水化快， 在水化過(guò)程中產(chǎn)生層狀和凝膠狀Ca(OH)2 ，對(duì)水泥水化初始形成的纖維狀和片狀骨架空隙起填充密實(shí)作用。它是強(qiáng)度骨干，而且耐磨性好，干縮性小。但從 3d 到 28d ， 水泥抗折強(qiáng)度的增進(jìn)率隨C3S 含量的增加而減小，而抗壓強(qiáng)度的增進(jìn)率卻明顯增大，這就說(shuō)明水泥石的脆性增大，抗裂性變差。此外， C3S 的水化放熱量及放熱速率都較大，僅次于 C3A，這對(duì)大體積混凝土的施工是不利的。關(guān)于 C2SC2S 水化速度特殊慢，約為 C3S 的 1/20 。 C2S 的最大優(yōu)點(diǎn)是水化熱低，抗水性好，后期強(qiáng)度高，在1 年之后可趕上 C3S 。此外， C2S 的干縮性最小，水化 28d 后的收縮值約為 C3S 的 1/4 。也有人認(rèn)為 C2S 在水化早期對(duì)水泥石抗折強(qiáng)度的貢獻(xiàn)大于抗壓強(qiáng)度，它是低需水性水泥的主要礦物。關(guān)于 C3AC3A 在水泥石 4 種礦物中水化、 凝聚速度最快， 是水泥石產(chǎn)生早強(qiáng)的主要礦物。但是， C3A 強(qiáng)度肯定值不高，而且后期產(chǎn)生倒縮現(xiàn)象， C3A 水化放熱量大且集中， 水化后通過(guò)層間水的蒸發(fā)以及形成的水化產(chǎn)物在轉(zhuǎn)型過(guò)程中體積縮小而產(chǎn)