摘要：實(shí)驗(yàn)表明，大量的水泥在混凝土中起到的只是填料作用，由于其顆粒粒度分布的不合理，其填充效率也會隨之降低，所形成的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)空隙率較大，可見要求水泥具有寬的粒度分布十分必要。本文以開路水泥的粒度分布規(guī)律為依據(jù)，增大閉路水泥的粒度分布，以降低其需水量。

  1 前 言

  為降低水泥生產(chǎn)電耗，目前國內(nèi)絕大多數(shù)水泥廠水泥粉磨均采用輥壓機(jī)+球磨的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。電耗雖然較低，但閉路磨水泥顆粒分布集中，需水量增加。一般閉路磨水泥均勻性系數(shù)在1.0-1.2,需水量高達(dá)26.0-28.0%。開路粉磨系統(tǒng)水泥的粒度分布范圍比較寬，均勻性系數(shù)在0.9-1.0，水泥的需水量24%左右。一般來說，閉路的粒度分布比開路的窄，其堆積密度小于開路水泥的，導(dǎo)致，比開路既增加混凝土減水劑使用量，也會降低混泥土的密實(shí)性、強(qiáng)度和耐久性。

  圖1 水泥的水化

  從圖1可以看出，大量的水泥在混凝土中起到的只是填料作用，而且由于其顆粒粒度分布不合理，其填充效率低下，所形成的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)空隙率較大。可見要求水泥具有寬的粒度分布十分必要。本文以開路水泥的粒度分布規(guī)律為依據(jù)，增大閉路水泥的粒度分布，降低其需水量。

  2 開路粉磨系統(tǒng)與閉路粉磨系統(tǒng)水泥粒度分布的區(qū)別

  通過微分分布和累計(jì)篩余分布曲線來對比閉路粉磨系統(tǒng)與開路粉磨系統(tǒng)水泥粒度分布的區(qū)別。

  從圖2和表1可以看出，閉路≥80μm和65-80μm的水泥顆粒含量分別比開路的少8.24%和2.41%，閉路3-32μm、32-65μm和≤3μm的水泥顆粒含量比開路的多7.51%、2.04%和1.11%。

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  3 閉路水泥需水量的降低

  通過增大閉路水泥的粒度分布，使水泥達(dá)到較高的堆積密度，可最大限度地減少顆粒之間的三角空隙區(qū)，降低所需水膜厚度，達(dá)到降低用水量，提高砂漿流動性，提高混凝土強(qiáng)度和密實(shí)性。其原理圖如圖4所示:

  圖4  降低水泥需水量的原理圖

  由于開路粉磨系統(tǒng)與閉路水泥粒徑最大的區(qū)別在粒徑≥80μm，所以首先向閉路水泥里加入≥80μm的水泥顆粒8.24%，其新的粒度分布與開路的區(qū)別見表2所示：

    由表2可見，向閉路水泥顆粒中加入≥80μm的水泥顆粒8.24%后，二者的粒度分布的差別主要在3-32μm和65-80μm，前者閉路所含的顆粒比開路的多2.84%，后者閉路所含的顆粒比開路的少2.57%。因此，下一步繼續(xù)向閉路水泥里加入65-80μm的水泥顆粒2.57%，得閉路粉磨水泥的粒度分布，見表3：

  開路與調(diào)整過后的閉路粒度微分分布和累計(jì)篩余分布的對比見圖5和圖6。可以看出，閉路與開路的粒度微分分布和累計(jì)篩余分布曲線大部分已經(jīng)接近，僅在粒徑為3-32μm處相差1.59%，但是3-32μm處的水泥粒度對強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較大，可以抵消其因?yàn)槎逊e不緊密而造成的強(qiáng)度損失。

  4 結(jié)論

  （1）閉路水泥的粒度分布開路的區(qū)別為：閉路≥80μm和65-80μm的水泥顆粒含量分別比開路的少8.24%和2.41%，閉路3-32μm、32-65μm和≤3μm的水泥顆粒含量比開路的多7.51%、2.04%和1.11%。

  （2）分別增加≥80μm和65-80μm的水泥顆粒含量8.24%和2.57%，可將閉路水泥的粒度粉布調(diào)整到接近開路的粒度分布，從而增加閉路水泥的粒度分布范圍。

  （3）在生產(chǎn)中，用選粉機(jī)選出≥80μm的水泥粗顆粒加入到閉路粉磨的水泥中，一方面可調(diào)整閉路水泥的粒度分布，另一方面還可降低粉磨過程中的電耗，具有一定的實(shí)用價(jià)值，不過結(jié)果還需要實(shí)踐檢驗(yàn)。如果某廠一個車間有多臺水泥磨，出磨細(xì)度略作調(diào)節(jié)，就能達(dá)到不增加電耗，降低需水量，提高水泥品質(zhì)的作用，同時(shí)，把易磨的石灰石磨細(xì)到3μm以下，把難磨的鋼渣等磨到65-80μm、水泥熟料只磨到3-32μm，就能降低水泥粉磨電耗、提高水泥品質(zhì)、真正做到物盡其用。我姑且把這種有望實(shí)現(xiàn)的水泥叫做“調(diào)粒水泥”。我們一起來實(shí)現(xiàn)它！