技术 | 颗粒粒度分析测试对水泥质量的影响

引言

在我国的工业行业领域中，绿色环保与节能减耗已经成为了其在发展过程中面临的首要问题。大量实践表明：而在水泥的生产过程中，对其进行颗粒粒度分析测试将会对绿色环保与节能减耗工作具有重要的推动作用。诚然，目前只有很少一部分的企业对颗粒粒度分析测试工作有了较为深入的认识，依然有很大一部分企业始终未能将颗粒粒度分析测试运用到水泥的生产中。

水泥作为工业领域中一种重要的原材料，其性能、凝结时间以及流动性都必须要满足在工业应用中的相关要求。由于，水泥在生产的过程中会消耗大量的能量，在提倡节能减排的大背景下，如何进一步的实现能量的消耗，进而获得性能与质量都较好的产品尤为重要。而水泥质量的影响因素从化学角度分析：主要有化学组分和矿物组分两部分组成，而不同组分的水泥，其化学反应的程度及快慢也是不同的，这就会导致水泥质量在质量的表现上出现一定的差异性；从物理角度分析：需要综合考虑其作为粉体的水泥颗粒粒径的特性，描述水泥颗粒粒度特性一个非常重要的环节就是对水凝进行颗粒粒度的分析检测。相关实验研究表明：颗粒粒度分析检测对水泥质量的影响效果非常显著；从工艺角度分析：即使是相同品种的水泥材料，不同的检测方式与粉磨设备所生产出来的水泥其颗粒力度也有着较大的差异性，进而会给水泥的质量带来一定的影响。

颗粒粒度分析检测作为目前水泥行业领域中一项较为先进的检测技术，不仅是了解水泥质量的重要数据之一，更是提升水泥质量与调整水泥颗粒粒度大小的重要方法之一。在过去传统的对水泥质量的细度筛析法中，由于方法简单与易于操作的缘由，在我国大部分的水泥生产企业中有着悠久的历史，然而在这之前，又由于水泥颗粒粒度的偏粗，通过细度筛析法只能从大体上判断出水泥质量的好坏，而随着ISO强度检测方法的出现，对水泥颗粒粒度的要求越来越高，由此导致的水泥质量控制变差，因此，比表面积分析法的出现又比细度筛析法的分析检测水平又更近了一步，但通过表表面积分析法对水泥质量进行检测分析的前提是保证水泥的密度要具备一定的稳定性，且水泥颗粒粒度必须要呈正太的形式分布，如果水泥颗粒粒度的分布情况一旦发生了改变，表面面积分析法对水泥质量的判断就会出现偏差，甚至还会出现失灵的情况。

3.1 颗粒粒度的概述

顾名思义，颗粒粒度指的就是水泥颗粒的直径，也是用来描述水泥颗粒大小的专业术语。如果将水泥颗粒比作成一个圆形，颗粒粒度指的就是它的直径。但是，在实际的水泥材料中，颗粒的规则与大小往往都是不尽相同的。所以，如果用传统的方法对其进行检测，其结果也会出现不同。因此，通过颗粒粒度分析检测来描述水泥颗粒的大小是已经成为了我国当前水泥行业领域中一种较为先进的技术了。颗粒粒度又被称之为颗粒级配，指的是不同颗粒大小的水泥在分析检测样品中所占据的比例，从水泥行业标准的角度来说，就是80微米筛余条件下在被筛选水泥粉料中所占的比例。

3.2 颗粒粒度的重要性

众所周知，水泥在所有的工业行业领域中消耗是最大的，随着经济与社会的不断发展，国家对绿色环保与节能减耗提出了更高的要求。在现如今的水泥生产过程中，为了达到国家对节能降耗的根本要求，新型干法窑在水泥生产中得到了广泛的应用，然而，该方法依然不能从根本上实现水泥在生产过程中节能减耗的目的。而通过大量的颗粒粒度分析测试试验的结果表明：颗粒粒度分析检测却在节能减耗和增添混合材料方面发挥出了极其重要的作用。但是，在我国的大部分的水泥生产企业中尚未对颗粒粒度分析检测具备较为深入的认识，因而，颗粒粒度分析检测方法还没有在我国水泥行业中得到广泛的应用。但颗粒粒度分析检测不论是对水泥的质量还是节能降耗所发挥的作用都是巨大的。

结合以上情况，本文通过颗粒粒度分析检测对水泥质量进行分析，以此来弥补细度筛析法与比表面积分析法中的不足。

4.1 颗粒粒度大小对水泥质量的影响

水泥作为一种由大小不同颗粒组成组成的粉体产品，颗粒粒度分析检测将会对水泥的质量将会产生巨大的影响，由于颗粒粒度大小的不一致性，也有可能会影响到水泥的强度、水化速度以及水泥颗粒的密度。相关研究表明，小于1微米的水泥颗粒在加入水之后便会立即出现水化的现象，这对水泥的强度没有任何的贡献；小于3微米的水泥颗粒在加入水之后的变化速度也非常的快。相反的，如果在水泥中小于3微米的颗粒含量过多，还会使得混凝土的掺计量变大，容易出现塌落度较小的现象，甚至在有的时候还会引发裂缝现象的产生。因此，要通过颗粒粒度分析监测方法对水泥的颗粒进行严格的控制，最理想的状态是，小于3微米的水泥颗粒应当为混合的矿物掺和料，这会在一定程度上使得水泥的颗粒粒度变得更加紧密，从而使得水泥的结构更加的紧致，进而提高水泥的质量。

4.2 粒度特征粒径对水泥质量的影响

粒度特征粒径作为颗粒粒度分析检测中的一种常见的参数，也会对水泥的质量带来一定的影响。相关实验研究表明：粒度分布特征对水泥质量的影响主要是由比表面积分析法中的特征粒径x′和均匀性指数n决定的。比表面积分析法对水泥的质量、强度以及凝结程度都有较好的对应关系，是颗粒粒度分析测试中一项常见的参数。粒度特征粒径表示的是水泥颗粒粒度的粗细程度，均匀性指数指的是水泥颗粒粒度分布的宽窄程度。而关于粒度特征粒径对水泥质量的影响国外一些发达的国家和地区也做了大量的实验研究，更是得出了一致的看法，所以，通过颗粒粒度分析测试对水泥质量的影响，并不说颗粒越细就越好。

4.3 粒度测试图形对水泥质量的影响

一般情况下，在颗粒粒度分析测试图形中，横坐标体现的是水泥颗粒粒度的大小，纵坐标体现的是累计百分含量与区间百分含量。在图形中一般也不会出现孤岛或者双峰的情形，如果左侧出现了孤岛的形状，说明着水泥颗粒粒度细粉过多，应当加强对水泥的通风频次，并将碎锻及时捡出，或者将被分析检测的样品适当的减少，以此来加快水泥的流动速度，进而提升水泥的质量。如果＞45μm的颗粒粒度过多，说明水泥的融化速度就会变慢，强度也就降低，此时就应当加强分析检测的力度。同时在允许的范围之内适当的增加水泥样品，降低颗粒粒度的直径，增加水泥颗粒粒度在分析检测过程中的停留时间，降低粗颗粒的含量，提升水泥的质量。

4.4 粒度分析仪器对水泥质量的影响

水泥颗粒粒度的分布对水泥的质量有着很大的影响。截止迄今为止，通过粒度分析仪器对水泥质量的控制并不是特别的普及。从目前的情况来看，较为普遍的颗粒粒度分析仪器主要有：激光粒度分析仪、沉降粒度仪、沉降仪、以及颗粒图像仪器等。其中，沉降仪与颗粒图像仪对水泥质量的控制还基本停留在微米级的水平上，其控制的全部过程依然需要通过某种形式（换挡）才能得以实现，无法从根本上满足水泥质量的要求。而粒度分析仪器无需换挡便可以实现对水泥质量的控制，非常适合水泥颗粒粒度的分布。通过利用粒度分析仪器可以获得水泥颗粒粒度真实与详细的分布情况，进而发现水泥颗粒在颗粒级配中存在的问题与不足，及时的调整具体的工艺流程，进而为施工企业带来较高的经济效益。

综上所述，通过颗粒粒度分析测试对水泥质量的影响，应当结合水泥颗粒粒度的大小、粒度特征粒径、力度测试图形等的情况合理的分析水泥的质量，并对其做出正确的判断，使水泥的性能、质量以及颗粒的分布都能处于最佳的状态之下，保证水泥的质量。实现水泥生产企业效益的最大化。本文通过对以上内容的分析，希望能为颗粒粒度测试分析提供相关的理论依据。

作者：谢晓，曹春辉

来源：《邯郸金隅太行水泥有限责任公司》

微信公众号：备件网（关注查询更多资讯）

（本文来源网络，若涉及版权问题，请作者来电或来函联系！）