混合材料的粒度分布對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、硬化過程中，主要表現為改變水泥熟料水化過程，有利于提高硬化漿體的結構致密度，改善水泥性能、從而提高硬化漿體的各齡期強度。水泥生產中摻加混合材料已經成為水泥行業(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較低，摻入量較大時，會影響水泥的早期強度。另外，混合材料的粉磨細度及其粒度分布對于水泥粉磨電耗及其各齡期強度具有重要的影響，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于充分發(fā)揮混合材料的潛在水化活性、提高水泥的力學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個不同細度及粒度分布的粉體試樣，試驗研究了各粉體摻入量對水泥性能的影響，并結合硬化漿體的孔結構特征參數，運用灰色系統(tǒng)理論研究分析了混合材料的粒度分布與水泥各齡期強度之間的關聯度與關聯極性，以期發(fā)現混合材料粒度分布對水泥性能的影響規(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度。
　　粒徑＜11μm的顆粒含量為59.33％～77.31％時的礦渣微粉摻入量為30％時，水泥各試樣的標準稠度需水量無明顯變化;初凝時間、終凝時間縮短30min以上;水泥3d、28d抗折強度提高10％以上，抗壓強度提高7％以上。礦渣微粉粒度區(qū)間與硬化水泥石抗壓強度之間關聯度的計算結果表明:0～23μm的礦渣微粉顆粒對水泥3d、28d抗壓強度起增進

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

5、量增加約3％以上，初凝時間、終凝時間降低約14％，水泥3d、28d抗折強度提高8％以上，3d、28d抗壓強度提高11％以上。通過粉煤灰粒度分布與粉煤灰水泥抗壓強度之間的關聯度及關聯極性計算得到:0～33μm的粉煤灰顆粒含量對水泥3d、28d抗壓強度起增進作用;＞33μm的粉煤灰顆粒含量對水泥3d、28d抗壓強度起削弱作用。0～5μm、5～10μm的粉煤灰顆粒含量分別是粉煤灰水泥3d、28d抗壓強度的最強影響因子。10％粉煤灰的摻入，使得

6、試樣F1～F5水泥漿體的無害孔數量增加12.24％，少害孔數量增加12.11％，有害孔數量減少10.83％，多害孔數量減少13.51％。
　　粒徑＜11μm的顆粒含量為51.7％～83.3％時石灰石粉摻入量為5％時，水泥各試樣的標準稠度需水量降低約4％，初凝時間、終凝時間降低約15％，水泥的3d、28d抗折強度提高10％以上，3d、28d的抗壓強度增長6％以上。關聯度計算結果顯示:0～23μm的石灰石粉顆粒對水泥3d、28d抗壓強