通过控制水泥CAO含量预测水泥强度

王杨

摘要：检测水泥中的CaO含量，可以避免水泥配料系统不正常时造成的配比失控事故的发生。同时利用CaO含量的变化，能够准确地监控物料配比变化，及时调整水泥配合比以达到最佳状态。实践证明，水泥中的CaO含量和水泥强度之间具有线性关系。因此，快速测定水泥中CaO的含量，可以随时监控并预测水泥各龄期的强度值。

关键词：CaO含量；配合比；水泥强度

中图分类号：TU528.0 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2017）05-05-04

前言

水泥是由硅酸熟料加少许石膏和一定量的混合材混合磨细而成的，其主要成分就是CaO。水泥浆体发挥强度的主要物质就是其中所含的钙质矿物，其中以C3S、C2S、C3A、C4AF矿物组成为主。因此确定水泥中的CaO含量和混合材配合比以及水泥早期强度之间的线性关系，就能利用水泥中CaO含量监控水泥配比，预测水泥强度。

1CaO在监控水泥配合比中的重要作用

案例一2004年，庆安县庆沈联合建材厂水泥厂，水泥配料采用微机控制电磁振动给料机给料、斗式秤配料，某日由于系统程序错误，造成熟料秤流料。化验室在检测水泥中的CaO时发现数值偏高，立即通知中控人员处理，避免了较大的损失。

案例二2009年，北安昌泰水泥有限公司，化验室在例行检测水泥中CaO时发现数值严重偏低，检验员立即和中控室联系，中控室数据显示完全正常，于是一方面化验室进行复检，一方面派人检查配料系统是否正常。结果是熟料皮带秤上无料，其他配料秤正常。原因是熟料秤传感器出现故障，反馈给中空微机系统的数据出现严重偏差。由此造成上百吨不合格品水泥不能出厂的严重质量事故。后来经过调仓和调整水泥配比，按比例包装等补救措施使事故得以妥善处理。

案例三2010年，我公司化验室在检测出磨水泥中CaO时发现数据偏低，立即通知中控人员，而中控反映一切正常。于是马上通知库下工检查配料秤，检查过程中发现，配料秤附皮带滚轴承转套，造成壳体磨损使附皮带滚突然脱落，皮带不转，而调速电机正常转，由于此部分设备完全密封，因此很不容易被发现。库下工试图调整，但无效，于是通知中控停料处理。分析原因是，调速电子皮带秤只要皮带称上的料量在给定范围内，调速电机运转正常，系统显示就正常，因此中控没有发现。试想如果没有化验室的CaO检测数据，那后果将不堪设想。

案例四2011年3月，化验室检测出磨水泥中CaO结果偏低，细度跑粗。立即查找原因，结果是由于水泥中摻加的是粉煤灰，且细度较小，在磨尾除尘器主风机风量增大时，粉煤灰悬浮在研磨体上，未经充分粉磨就排出到成品输送斜槽，造成粉煤灰相对掺量增加，CaO检测值偏低。磨工立即减小风量，同时改变入仓仓号，避免了一次质量事故的发生。

综合上诉案例，认为检测水泥中的CaO含量，可以避免水泥配料系统不正常时造成的配比失控事故的发生。同时利用CaO含量的变化，能够准确地监控物料配比变化，及时调整水泥配合比以达到最佳状态。

2CaO在水泥强度预测中的作用

由于水泥的基本成分是钙质矿物，因此找出水泥中的CaO含量和水泥强度的线性关系，就能利用水泥中的CaO含量预测水泥的早期强度。现就我公司2010年8月出厂水泥统计的数据分析如下：

（1）利用水泥中的CaO含量和水泥一天抗压强度值的线性回归分析确认二者之间的线性关系及控制参数。

CaO和水泥一天抗压强度线性回归分析

见下列计算过程

（附表一）：CaO和水泥一天抗压强度线性回归分析

（附表二）CaO和水泥三天强度线性回归分析

（2）利用水泥一天、三天、二十八天的线性回归分析，确认三个龄期之间的线性关系和控制参数。

见下列分析过程一天和二十八天抗压强度一元线性回归方程

确立CaO含量和水泥一天强度关系及其它龄期的关系：

由一天快速强度值确认水泥三天和二十八天抗压公式（见附表四）：

A、y28=1.9273x3+6.9662

式中y28………………水泥28天抗压预测值

x3……………水泥3天抗压值

B、y28=2.0376x1+25.085

式中y28…………水泥28天抗压预测值

x1…………水泥一天快速抗压强度值

由水泥CaO含量确认一天抗压强度公式

C、y1=-06082xCaO+28.704

式中y1…………水泥一天抗压强度预测值

xCaO…………水泥中CaO含量

注意事项：

（1）工厂基础管理运行正常：

（2）原材料要相对稳定.特别是熟料质量：

（3）有稳定的生产工艺设备及配料系统作保障：

（4）有严格的检验程序和先进的检验设施作基础：

（5）有过硬的检验队伍.

（6）根据实际情况，确定水泥中CaO的检测频率。

3结语

控制水泥中的CaO含量，是检测水泥生产过程中工序质量控制的很直观的措施：利用一元线性回归分析，找出水泥中CaO可以随时监控并预测水泥各龄期的强度值。实践证明，利用水泥中CaO含量，预测水泥各龄期抗压强度，比利用水泥一天强度预测水泥三天和二十八天强度要提前2-3天时间，并且随机性强，从而可以大大减少水泥的压库量。