技术 | 改善水泥与减水剂适应性的生产实践

引言

水泥与减水剂适应性不稳定，掺减水剂的净浆初始流动度波动在16～240mm之间，商混站水泥用户提出改善水泥与减水剂适应性要求，选用水泥用户聚羧酸高效减水剂，掺量为水泥质量的1.5％，按照JC/T 1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》，检测每批次水泥初始流动度和60min流动度。根据已有文献资料，影响水泥与减水剂适应性的主要因素有熟料碱含量、C₃A含量，石膏形态与掺量，水泥混合材、水泥细度等，由于本企业原料选择性小，本文通过跟踪分析石膏品种和掺量、混合材种类、水泥细度、水泥粉磨温度和湿度对水泥与减水剂适应性的影响，调整生产控制，稳定水泥净浆初始流动度在220～260mm之间，达到用户的要求。

某公司有ф3.5m×56m新型干法旋窑生产线一条、ф3.2m×13m辊压打散联合水泥粉磨开路生产线两条。生产P·O42.5水泥，混合材用煤渣和石灰石，石膏采用脱硫石膏和氟石膏，物料配比见表1，生产控制水泥45μm筛余为12％，比表面积380m2/kg。

表1 P·O42.5水泥配料（％）

2.1 石膏品种和掺量

石膏品种和掺量对水泥与减水剂适应性的影响试验见表2、表3。

由表2可见，不同品种石膏影响差别较大。脱硫石膏与天然二水石膏接近，对减水剂适应性影响最小，氟石膏影响最大。这是由于不同品种石膏形态不同，溶解速度差别较大，溶解速度慢，无法及时释放SO₄2-，不足以抑制C₃A水化，就会出现急凝，影响水泥与减水剂适应性。

由表3可见，在石膏最佳掺量基础上(本公司小磨试验水泥SO₃最佳值为2.20％)，适当提高水泥中SO₃含量有利于改善水泥与减水剂适应性。

2.2 混合材种类

相同熟料、石膏、混合材配料，不同混合材种类对水泥与减水剂适应性的影响试验见表4。

表4 混合材种类对水泥与减水剂适应性的影响

由表4可见，不同混合材影响相差较大，由大到小为煤矸石>煤渣>粉煤灰。混合材活性低于熟料，初期只有熟料发生水化吸附减水剂，混合材影响减水剂适应性的主要原因是煤矸石、煤渣较粉煤灰易磨性好，具有更大的内表面积，影响水泥流动性。

2.3 水泥细度

不同水泥比表面积对减水剂适应性的影响试验见表5。

表5 水泥比表面积对水泥与减水剂适应性的影响

由表5可见，随着水泥比表面积的增加，水泥的初始流动度和60min流动度均呈下降趋势。比表面积越高时，水泥颗粒表面形成水膜所需水量就越大，相同水灰比条件下，水泥浆体流动性变差，水泥与减水剂适应性变差。另外，比表面积越大，水泥与水早期反应速度加快，水泥浆体流动性差，水泥与减水剂适应性变差。

2.4 水泥粉磨温度和湿度

出磨水泥温度对水泥与减水剂适应性的影响试验见表6。由表6可见，随着水泥温度的上升，初始流动度和60min流动度均呈下降趋势。随着水泥粉磨温度的上升，石膏脱水比例增加，石膏溶解速度下降，水泥与减水剂适应性变差。

水泥粉磨湿度对水泥与减水剂适应性的影响试验见下表7。由表7可见，入磨物料综合水分偏低时，水泥与外加剂适应性变差。这是由于水泥磨内粉磨的湿度偏低，导致石膏脱水比例增加，二水石膏脱水成半水石膏和无水石膏，而半水石膏和无水石膏较二水石膏溶解度下降，不能有效阻止水泥快速水化生成絮凝结构，减水剂对其塑化作用差，水泥与减水剂适应性变差。但入磨物料综合水分又不宜过大，以免造成水泥强度的下降。

水泥粉磨温度和湿度对水泥与减水剂适应性的影响，是相辅相成的，温度越高、湿度越小，二水石膏越易脱水成半水石膏和无水石膏，造成水泥与减水剂适应性变差。

通过对水泥与减水剂适应性的影响因素跟踪检测和对比分析，拟定改善水泥与减水剂适应性的措施、控制指标见表8。可见，通过调整控制参数，稳定水泥净浆初始流动度在220～260mm之间，达到用户要求。

表8 改善前后对比表

影响水泥与减水剂的适应性因素众多，机理较为复杂，除文中所述因素外，还与水泥粉磨工艺等有关，水泥企业对影响水泥与减水剂的适应性因素进行认真研究分析，跟踪用户反应，及时调整控制指标，解决好水泥与减水剂适应性问题。

作者：胡振庆1，管文龙2，尹小山1，温冬华1

来源：《1江西泰和南方水泥有限公司；2南方水泥有限公司》

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