混合材料的粒度分布對(duì)水泥性能影響的研究.pdf

1、水泥混合材料一般為具有一定潛在水化活性的膠凝性材料，在水泥的水化、硬化過(guò)程中，主要表現(xiàn)為改變水泥熟料水化過(guò)程，有利于提高硬化漿體的結(jié)構(gòu)致密度，改善水泥性能、從而提高硬化漿體的各齡期強(qiáng)度。水泥生產(chǎn)中摻加混合材料已經(jīng)成為水泥行業(yè)節(jié)能減排，發(fā)展綠色水泥的重要途徑。然而，水泥混合材料的水化活性相對(duì)較低，摻入量較大時(shí)，會(huì)影響水泥的早期強(qiáng)度。另外，混合材料的粉磨細(xì)度及其粒度分布對(duì)于水泥粉磨電耗及其各齡期強(qiáng)度具有重要的影響，因此，研究和探索混合材料與

2、水泥熟料之間合理的粒度分布匹配對(duì)于充分發(fā)揮混合材料的潛在水化活性、提高水泥的力學(xué)性能及其他性能具有重要的意義。
　　本文選取礦渣、粉煤灰、石灰石三種常用的水泥混合材料，分別粉磨制備了5個(gè)不同細(xì)度及粒度分布的粉體試樣，試驗(yàn)研究了各粉體摻入量對(duì)水泥性能的影響，并結(jié)合硬化漿體的孔結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論研究分析了混合材料的粒度分布與水泥各齡期強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)度與關(guān)聯(lián)極性，以期發(fā)現(xiàn)混合材料粒度分布對(duì)水泥性能的影響規(guī)律，優(yōu)化混合材料與水

3、泥熟料之間的粒度分布匹配。研究結(jié)果表明，三種混合材料的粒度分布顯著地影響水泥各齡期強(qiáng)度。
　　粒徑＜11μm的顆粒含量為59.33％～77.31％時(shí)的礦渣微粉摻入量為30％時(shí)，水泥各試樣的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量無(wú)明顯變化;初凝時(shí)間、終凝時(shí)間縮短30min以上;水泥3d、28d抗折強(qiáng)度提高10％以上，抗壓強(qiáng)度提高7％以上。礦渣微粉粒度區(qū)間與硬化水泥石抗壓強(qiáng)度之間關(guān)聯(lián)度的計(jì)算結(jié)果表明:0～23μm的礦渣微粉顆粒對(duì)水泥3d、28d抗壓強(qiáng)度起增進(jìn)

4、作用;＞23μm的礦渣微粉顆粒對(duì)水泥的3d、28d抗壓強(qiáng)度起削弱作用。0～5μm、5～11μm的礦渣微粉顆粒含量分別是礦渣水泥3d、28d抗壓強(qiáng)度的最強(qiáng)影響因子。此外，摻入礦渣微粉的礦渣水泥各試樣漿體中無(wú)害孔、少害孔呈明顯增大趨勢(shì)，多害孔顯著降低，無(wú)害孔數(shù)量增大6.63％，少害孔數(shù)量增大11.01％，多害孔數(shù)量減少21.6％。
　　粒徑＜10μm的顆粒含量為33.1％～59.3％時(shí)的粉煤灰摻入量為10％時(shí)，水泥各試樣的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水

5、量增加約3％以上，初凝時(shí)間、終凝時(shí)間降低約14％，水泥3d、28d抗折強(qiáng)度提高8％以上，3d、28d抗壓強(qiáng)度提高11％以上。通過(guò)粉煤灰粒度分布與粉煤灰水泥抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)極性計(jì)算得到:0～33μm的粉煤灰顆粒含量對(duì)水泥3d、28d抗壓強(qiáng)度起增進(jìn)作用;＞33μm的粉煤灰顆粒含量對(duì)水泥3d、28d抗壓強(qiáng)度起削弱作用。0～5μm、5～10μm的粉煤灰顆粒含量分別是粉煤灰水泥3d、28d抗壓強(qiáng)度的最強(qiáng)影響因子。10％粉煤灰的摻入，使得

6、試樣F1～F5水泥漿體的無(wú)害孔數(shù)量增加12.24％，少害孔數(shù)量增加12.11％，有害孔數(shù)量減少10.83％，多害孔數(shù)量減少13.51％。
　　粒徑＜11μm的顆粒含量為51.7％～83.3％時(shí)石灰石粉摻入量為5％時(shí)，水泥各試樣的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量降低約4％，初凝時(shí)間、終凝時(shí)間降低約15％，水泥的3d、28d抗折強(qiáng)度提高10％以上，3d、28d的抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)6％以上。關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果顯示:0～23μm的石灰石粉顆粒對(duì)水泥3d、28d抗壓強(qiáng)