對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的影響因素研究

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水泥即細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的一種材料。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的大小十分重要，影響著水泥凈漿實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)稠度和水泥砂漿達(dá)到規(guī)定流動(dòng)度的用水量，包括混凝土到達(dá)坍落度的用水量。其高低對(duì)混凝土的性能影響也很大，比如，用水量過多會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，會(huì)產(chǎn)生泥土干縮、裂紋等，從而混凝土的抗?jié)B性和耐久性也會(huì)降低。因而，合理控制用水量有著重要意義。影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量因素有許多，如環(huán)境條件、鋁酸三鈣的含量、儀器設(shè)備、水泥溫度的影響、水泥顆粒形貌的影響、混合材的種類及摻入量和操作方法等。本文主要從這幾個(gè)方面展開，具體如下。

1 環(huán)境條件

以普通硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測定試驗(yàn)為例，不同的溫度與濕度會(huì)有不一樣的檢驗(yàn)結(jié)果。溫度方面：伴隨著溫度的上升，水泥的水化反應(yīng)會(huì)加快速度，水泥凈漿也會(huì)更快凝結(jié)，這樣會(huì)造成實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果的誤差，檢驗(yàn)會(huì)偏大。當(dāng)溫度較低，水泥的水化反應(yīng)的速度緩慢，水泥凈漿凝結(jié)需要較長時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果偏小。濕度方面：濕度過低會(huì)使實(shí)驗(yàn)室較為干燥，水泥凈漿容易失去水分，實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果會(huì)偏大。綜上所述，水泥的水化反應(yīng)受到溫度和濕度的影響比較大，適度的溫度與濕度可以使水泥的物理性能更加穩(wěn)定。因而水泥實(shí)驗(yàn)對(duì)溫度和濕度的要求較為嚴(yán)格，《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》明確規(guī)定了相關(guān)的溫度和濕度。溫度方面要在 20 ± 2℃，濕度則不能大于等于50%。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)誤差縮至最小，需要在規(guī)范條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2 鋁酸三鈣的含量

水泥熟料中主要包含硅酸三鈣（C3S），硅酸二鈣（C2S），鋁酸三鈣（C3A），鐵鋁酸四鈣（C4AF)等四種礦物等，這幾種礦物是水泥強(qiáng)度的主要來源，其中鋁酸三鈣的含量對(duì)水泥早期強(qiáng)度影響最大，其水花速度塊，放熱大，其水化產(chǎn)物和結(jié)果受溶液CaO濃度和溫度影響很大，最先生成介穩(wěn)狀態(tài)的鋁酸鈣，最終轉(zhuǎn)化為水石榴石。水化反應(yīng)快的速凝礦物含量越高，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量就越高。這幾種礦物中，鋁酸三鈣的含量是水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的重要影響因素。

3 儀器設(shè)備

如上所述，水泥實(shí)驗(yàn)對(duì)溫度和濕度的要求較為嚴(yán)格。一是為了使空間得到充分的利用，二是為了節(jié)約成本，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，一般會(huì)把水泥膠砂強(qiáng)度和水泥膠砂流動(dòng)度以及水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的試驗(yàn)檢測在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行檢測。在實(shí)驗(yàn)室需求多時(shí)，這三個(gè)實(shí)驗(yàn)可能是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里同時(shí)進(jìn)行操作的，由于水泥膠砂流動(dòng)度的試驗(yàn)檢測和水泥膠砂強(qiáng)度的試驗(yàn)檢測中，有些操作會(huì)引起震波，如進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，水泥膠砂流動(dòng)度測定儀、水泥膠砂振實(shí)臺(tái)會(huì)有震波。大量震波對(duì)于水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的試驗(yàn)檢測會(huì)產(chǎn)生一定的影響，會(huì)影響滑動(dòng)桿在水泥凈漿中的下沉距離。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量實(shí)驗(yàn)檢測時(shí)，由于震波不同，對(duì)于滑動(dòng)桿的下沉距離有所影響，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

4 水泥溫度的影響

如環(huán)境條件影響所述，溫度對(duì)于水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的影響是很明顯的，當(dāng)溫度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生性能受損的問題。在這里主要談一下水泥溫度過高的影響和對(duì)策。水泥溫度過高會(huì)使石膏脫水，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量上升。面對(duì)這樣的情況，首先，可以用濕粉煤灰或濕礦渣作為混合材，含有適量水分的混合材會(huì)在粉磨過程中吸收和蒸發(fā)熱量，使水泥溫度不至于過高。其次可以對(duì)熟料進(jìn)行冷卻，降低孰料的溫度。最后，需要有足夠的水泥庫容，可以有助于水泥降溫，保持其本身性能不被破壞。

5 水泥顆粒形貌的影響

水泥的顆粒形貌影響如下：水泥顆粒越像球狀，其顆粒間的摩擦就越小，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量會(huì)越低。當(dāng)水泥顆粒的球狀越大，其與混凝土產(chǎn)生的滾珠效應(yīng)會(huì)使水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量減少，強(qiáng)度較高，混凝土的強(qiáng)度和耐久性也越好。伴隨著顆粒的球形度變大，之間的摩擦?xí)r越來越小的，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越少。因而水泥顆粒呈球形或橢球形的較多。

6 混合材的種類及摻入量

從質(zhì)量來說：混合材的質(zhì)量對(duì)于水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量有著影響，比如一些礦渣和優(yōu)質(zhì)粉煤灰等制造的水泥，其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量就較低。一些質(zhì)量較差的混合材，如燒失量較高的粉煤灰、摻燒煤矸石和燒粘土或磨制的水泥，含水量較少，所制造的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較高。從摻入量來說：混合材的摻入量越大, 水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越高。混合材的摻入量越小, 水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越低。

7 操作方法

水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的實(shí)驗(yàn)除了對(duì)溫度、濕度有著嚴(yán)格的要求，對(duì)于水的要求也很嚴(yán)格。不同的水分會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著偏差，下面以抹布的干濕狀態(tài)為例：為了不使儀器設(shè)備過多吸收水分，每次實(shí)驗(yàn)前需要用抹布擦拭水泥凈漿攪拌機(jī)的攪拌鍋和扇葉。在這個(gè)過程中，由于抹布的干濕程度和不同操作人員的擦拭力度的不同，水泥凈漿攪拌機(jī)的攪拌鍋和扇葉就會(huì)有不同的干濕狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就會(huì)有一定的誤差。

8 結(jié)語

除了上述七種影響因素外，石膏的摻量、形態(tài)和品位等對(duì)于水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量也有一定的影響，高品位的石膏做材料制造出來的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較低，低品味的石膏做材料制造出來的水泥則有較高的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對(duì)檢驗(yàn)水泥性能有較大影響，對(duì)于水泥的結(jié)構(gòu)、性能的穩(wěn)定性有著重要作用，需要我們保證較小的誤差，而這些影響因素產(chǎn)生的影響是不容忽視的。為了盡可能減少誤差，我們要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范要求進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ惨粩嗵岣?，盡量避免以上影響因素對(duì)于實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的影響，不斷減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)過程的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[1]劉斌,吳承龍. 人為因素對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)的影響[J]. 中國水泥,2017,(09):90-91.

[2]趙永林. 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量檢測注意事項(xiàng)及影響因素探討[J]. 新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),2017,23(01):15-18.

[3]鄭偉. 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測定方法(標(biāo)準(zhǔn)法)的影響因素分析[J]. 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究,2013,(02):9-12.

[4]郭俊娥,趙麗萍. 課內(nèi)試驗(yàn)中影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測定的因素[J]. 楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2012,11(03):53-55.

[5]肖展瑜. 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的影響因素[J]. 廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報(bào),2008,(09):73-74.