不同细度和掺量的粉煤灰对水泥性能的影响

2010-12-26景国李文斌

四川水泥 2010年2期

景国李文斌

(甘肃省建材科研设计院,兰州市730020)

我院为某2000t/d的新型干法水泥企业测定废渣掺量的过程中，发现该企业熟料标准煤耗111kg/t（热耗3253kJ/kg）,水泥综合电耗88.6kWh，但是公司生产的P·O42.5R水泥混合材掺量一直较低，维持在7.0%左右，企业技术人员对此也感到困惑。为此，企业和我们合作进行了不同细度和掺量粉煤灰对P·O42.5R和P·C32.5水泥性能影响的试验。

1 实验材料

粉煤灰的化学成分和物理参数见表1。

表1 粉煤灰的化学成分和物理参数

2 实验结果分析

2.1 不同掺量粗、细粉煤灰与水泥用量的关系

具体实验数据见表2，从表2的数据可以看出：P·O42.5R水泥随着粗粉煤灰掺量的增加，水泥的用水量也在上升，呈现出正比关系；而掺入细粉煤灰的水泥用水量无明显变化。

2.2 不同掺量粗、细粉煤灰与凝结时间的关系

从表2的数据中可以看出：P·O42.5R水泥中加入粗、细两种粉煤灰后，当掺量达到15%左右时，两者的凝结时间都出现第一个高峰，终凝分别是263min和277min，之后随着掺量的增加，凝结时间明显延长，当掺入量为30%时，终凝达到303min；而掺入细粉煤灰的水泥，凝结时间变化不大，有的还出现下降趋势，当掺入量为30%时终凝达到266min，与掺量为15%时的凝结时间相比较，不仅没有延长，相反还有所缩短。

2.3 不同掺量粗、细粉煤灰与强度的关系

从表2数据可以看出：P·O42.5R水泥中掺入粗细粉煤灰后，二者的强度都发生了变化。掺入粗粉煤灰时，随着掺量的增加强度出现不同程度的下降，当粗粉煤灰的掺量为25%时，虽然强度也够满足P·C32.5水泥内控标准要求，但其标准稠度用水量达到了30.20%，比同掺量下掺细粉煤灰的水泥标准稠度用水量高出4.02%。当掺量达到30%时28d抗压强度仅为34.9MPa，达不到P·C32.5水泥内控标准37.0MPa的要求。掺入细粉煤灰的水泥随着掺量的增加强度也呈现下降趋势，但是没有掺粗粉煤灰的水泥下降大，当掺量为10%时，28d抗压强度值是52.2MPa，比试验所用P·O42.5R高出4.0MPa；当掺量为25%时，28d抗压强度仍有47.9MPa，除了混合材超出国家标准要求的范围外，其他各性能均达到P·O42.5R内控标准要求，只是掺加粉煤灰的水泥早期强度与P·O42.5R水泥比较相对偏低4MPa左右；当掺量为30%时，28d抗压强度仍有44.4MPa，远远超过了P·C32.5水泥内控标准要求；当细粉煤灰掺入量达到40%时，仍能够满足P·C32.5水泥内控标准要求。

表2 P·O42.5R水泥的粉煤灰掺量实验数据

3 实验结果分析

综上所述，利用磨细粉煤灰生产P·O42.5R水泥时，可以使混合材在原基础上提高8%，标准稠度用水量与实验用的P·O42.5R水泥基本相同，凝结时间比试验用的P·O42.5R水泥延长70min左右（初、终凝基本相同），早期抗压强度下降约1MPa，28d抗压强度增加约4MPa，吨水泥生产成本将下降约6.4元（根据预算成本熟料165.5元/t，粉煤灰80元/t来计算：每提高1%混合材掺量，生产成本降约0.85元）；利用磨细粉煤灰生产P·C42.5水泥时，可以使混合材在原基础上提高18%，标准稠度用水量与试验用的P·O42.5R水泥略有增加，初、终凝时间分别延长60min和80min左右，早期强度下降约3MPa，28d强度增加2MPa，吨水泥生产成本下降15.3元；生产P·C32.5水泥时，可以使混合材在原基础上提高18%～25%时，标准稠度用水量、强度与现生产的P·C32.5水泥基本相同，凝结时间将比现生产的P·C32.5水泥延长60min左右，（初、终凝基本相同）,吨水泥生产成本下降21.6～24.0元；而且磨细粉煤灰不入磨，直接进入选粉机，水泥粉磨综合电耗也将有所下降，进一步降低水泥生产成本。而利用粗粉煤灰只能生产P·C32.5水泥，混合材掺量在原基础上也只能提高10%左右，生产成本虽有所下降，但标准稠度用水量却明显上升，不利于工程使用。