细度与水泥硬化速度的实验研究

杨 煜

(西南石油大学)

细度与水泥硬化速度的实验研究

杨 煜

(西南石油大学)

水泥的颗粒如果是处于极其细腻的状态，那么其水泥与水掺和所发生的反应就会越大，所以其水化所呈现的反应速度也会越来越快。在早期成型的时候水泥所呈现的强度也会越高。本篇研究发现如果当水泥的颗粒系数处在低于 0.04毫米的情况时，会能够拥有非常高的硬化活性。但如果该系数大于 0.01毫米的时候，其水泥所呈现的硬化活性则不会如此之高。同时，在一般性的常温基础环境下，水泥呈现的粉末状物在0～10微米的时候，其呈现的水化状况速度则为最快的；而当水泥的粉末状态处于3～30微米的时候，其硬化的速度及活性速度为最佳；当水泥的粉末状态达到超过了60微米的时候，其所呈现的活性状态则为最低，硬化的速度也为最低。同时，也要区分水泥的种类。现今市面上日常使用的水泥种类有硅酸盐水泥以及普通性能的水泥。

细度；硬化速度

1 不同细度下的水泥所存在的特征

分体状态下的水泥所呈现的细度性质是其最重要的性质特点，其所包含的主要部分有粉末颗粒的直径，粉末的分布，粉末所呈现的比表面积，粉末所呈现的颗粒的状态。水泥被制成粉末状态的情况下同样也具有以上的特征，其中，粉末状态下的细度性质特点是水泥硬化的重要因素之一。

1.1 水泥在粉末状态下的细度

水泥粉末状颗粒所呈现的大小与其硬化速度的过程有着直接的关系，不同粉末状的直径的水泥其硬化的速度差异十分的巨大。大于65 LM的粉末状直径对于硬化速度的催化作用微乎其微，充其量只能作为填料进行使用；然而粉末状直径过于细小容易出现水泥的结块或造成需水过多的情况，其在水泥硬化完全的情况之前就已经完成了反应，对水泥硬化毫无作用。比方说在小于1 LM的粉末状在小于1 d 内已经反应完全，所以其对水泥的硬化速度并没有起到非常好的效果。根据官方科研报告称，硅酸盐水泥所进行的化学反应很慢，在3 d里其反应速度仅为3 LM，在 29 d时反应速度仅为8.5～10.1 LM。由此我们可以得出，在小于6 LM的水泥粉末状熟料在3 d的时间内能够完全反应。这对于含有相似性质的矿物粉末状水泥来说，他们所拥有的化学反应以及硬化速度能够随着水泥粉末状细度的不一样而不一样。好比水泥所制成的粉末状越小，其比表面积相对变大，从而硬化速度提高。由此能够推断出，细度和硬化速度存在重要的关系。

2 水泥硬化速度的主要措施

前几节已经论证过水泥的粉末状细度和水泥的硬化速度之间的关系，但具体如何加快水泥的硬化速度将在以下的文段里分成论述。主要分为两大部分，一个是以添加制剂进行催化反应从而得出较好细度的水泥；另一个则是通过物理性的研磨来达到较好的效果。

2.1 使用助磨剂

通过有效运用助磨剂的方式能够有效地改善水泥在粉末状的性质以及增大其比表面积，从而加快水泥的硬化速度。

粉末状的水泥其存在的流动性质能股十分只管地影响到粉末状水泥以及其硬化速度之间的关系。使用助磨剂的方法主要是改善粉末状态下的水泥所拥有的流动型的性质，从而提高水泥的硬化速度。其作用的方法是：在将水泥变成粉末状的同时添加入助磨剂从而能够保证水泥在高效硬化的同时不被外部的力量所影响以至于过早第出现裂痕。而即便是在早期出现了硬化后的裂痕，助磨剂都能够有效地延缓硬化裂痕。同时助磨剂也能够较为快速地促使水泥粉末状的形成。此方法能够有效地改变粉末状水泥的活性性能，提高水泥硬化速度的效率。

2.2 混合型粉末状水泥及区分型混合状水泥

对于不同品牌性质的水泥可以采取一起进行粉末化加工或者是分开进行粉末化加工，从而可以提高水泥的易磨度，提高粉末状的质量。由之前的文段可以证实出，粉末状水泥的质量越高，能够获得的比表面积就越大，从而能够提高水泥硬化速度的时间和质量。对于混合型的粉末状水泥科研报告可得出，使用回转窑以及立窑共同一起的粉末水泥所呈现的硬化速度以及质量会比较好。因为这两种形态的混合粉末状水泥具有一定的互补，不仅能够提高其粉末制成的程度，还能使其水化速度得得到明显的变化。但其中需要注意的是，混合型的粉末状水泥在配比情况中若出现比例失衡，很容易导致粉末细度质量下降，出现粗糙，使其水泥的性能难以发挥到百分之百，从而只能作为填料使用。然而区分型粉末水泥不太容易出现此类的状况，能够在水泥粉末的细度上保持其高标准的质量，能够达到快速硬化的效果。

3 水泥的种类及硬化速度

开头摘要有提到过关于水泥的不同种类对于水泥的硬化速度也有着不同的影响。常见的水泥种类有硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。第二节内容中有提到过对于复合型粉末水泥比配不当会导致粉末粗糙，硬化速度下降。因此这里只拿硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥进行分析。

3.1 硅酸盐水泥组成特性

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3.2 普通硅酸盐水泥组成部分

名称 代号 熟料+石膏 粒化高炉渣 火山灰质材料 粉煤灰 石灰石普通硅酸盐水泥 P.O 大于80小于90 大于5且小于20

通过硅酸盐的水泥特性表以及普通硅酸盐水泥的特性，能够可以从其中的水化速度，水化热，强度，耐化学侵蚀和干缩性等几个模块来看，能够比较直观地比对出硅酸盐水泥在硬化的速度与质量上比普通硅酸盐水泥要更加好。其中硅酸盐水泥所含的硅酸三钙和铝酸四钙能够有效地进行互补和中和，得到有效的硬化反应。从而也证明了不同性质的粉末水泥，其细度和硬化速度也会有所不同。

4 结束语

综上所述，水泥的细度会根据其不同的熟料性质而有所不同，其硬化速度和细度的颗粒大小也会不一样。同时，细度在过筛后，也要根据其比表面积来判定硬化速度的快慢。所以，如何制成细度较高的粉末状水泥也是决定其硬化速度的重要因素。本文中有提到通过加入助磨剂的方法有利于精华粉末水泥的细度，提高硬化速度，加固其质量。

粉末状水泥的眼膜也可根据混合型和分开制成型进行区分。混合制成型粉末状水泥能够有效地将各种元素进行结合，在配比之后进行有效的互补。但要重视混合型制成中的配比问题，倘若出现配比不合当，容易造成水泥硬化速度不达成以及质量上的不过关，同时也会造成早期的干裂，抗压性降低等一系列问题，其粉末转的细度也会变得粗糙，从而只能用作于填料。反之，分开制成型粉末状水泥不会出现此种状况，其硬化速度较优，且硬化后不容易出现干裂状况，抗压性能也很高。但要采取何种方法进行粉末水泥细度的制成要取决于所拥有的环境，材料，资金等一系列条件。

最后，不同性质的粉末水泥其细度也会有很大的区别，进而其硬化速度以及质量也会有所不同。本文中有列举出现今市面上比较常见的和常用到的水泥种类，根据之前所提到的混合配比以及区分配比，在本篇文章中列举出来较为典型的两类水泥：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。其性质表以及成分表均有在本篇文章中列出，参考了书本与数据库里的参数从而制成的表格。其中不难看出作为混合制的硅酸盐水泥其中所含的硅酸三钙和铝酸四钙的互补性能够极大地发挥硅酸盐水泥的特性，其硬化速度和细度也堪称较优。普通硅酸盐水泥的成分多是石灰石，粉煤灰等搀合物，其硬度和强度还有细度方面较硅酸盐水泥差，质量上的优势较低。

以上的结论均是以日常温度与环境的条件下得出的结论，如若是环境非日常环境，其硬化速度可能会有所改变，还需要使用者进行适当的改变，来得出最优的成果。

不同细度，性质的水泥其硬化速度与强度也不尽相同，需要使用者综合其环境，用途以及物价等多个方面来进行比对，从而购得有效的产品。

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1007-6344（2017）10-0007-01

杨煜，1992年4月出生，四川南充人，本科学历，西南石油大学材料院，材料科学与工程专业。