1、引言?
在水泥生產時加入混合材,不僅可節約熟料及相關的資源與能源,提高了水泥產量,降低了水泥成本,大量利用工業廢渣可減少環境的污染;同時混合材也可改善水泥的某些性能,如降低水化熱、提高耐久性能等。我國通用水泥標準中允許摻混合材已有近40年的歷史,目前摻混合材的硅酸鹽水泥在國外也越來越〔1〕。例如在歐共體國家中,摻加混合材水泥的產量已占其總產量的一半。 王幼云等人的大量試驗證明,采用兩種或兩種以上混合材復摻較單摻時能明顯改善水泥的性能〔2〕。當然這不是各類混合材料簡單的混合,而是有意識地取長補短,產生單一混合材料不能有的優良效果。為將這些成果用于水泥生產,我國制定了GB12958-91〈復合硅酸鹽水泥〉國家標準,并于1992年3月1日正式實施,使我國由原先的五大通用水泥增加至六種,該標準規定:凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規定的混合材、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為復合硅酸鹽水泥(簡稱復合水泥)。混合材總摻量按重量百分比應大于15%,不超過50%,并允許水泥中用不超過8%的窯灰代替部分混合材〔3〕。該標準實施四年多來,我國水泥工業界已逐漸認識到復合水泥的優越性,在該水泥的研究、生產方面有了較大的發展,獲得了良好的經濟效益與社會效益。?
2、我國復合水泥的品種?
我國出現了多種體系的復合水泥,不僅有傳統混合材生產的復合水泥,也有新開辟混合材的復合水泥。傳統的混合材為高爐礦渣、火山灰、粉煤灰、石灰石、砂巖、窯灰等;新開辟的混合材有化鐵爐渣、精煉鉻鐵渣、增鈣液態渣、磷渣、鈦渣等。上述混合材在使用方面已制訂了相應的標準,屬于GB12958-91中“規定的混合材”,可以按照有關規定使用。?
2.1含礦渣的復合水泥?
粒化高爐礦渣在我國早已成為一種重要的水泥原料,由于其來源分布方面的原因,致使許多地區礦渣資源很緊張,價格較高。為了節約礦渣摻量,降低水泥成本,一些企業采用石灰石、沸石、磷渣、粉煤灰、鋼渣、煤矸石等與礦渣雙摻或三摻,因而形成了以礦渣為主要混合材的系列復合水泥。?
2.1.1礦渣、石灰石復合水泥?
據李東旭〔4〕等人的研究,礦渣與石灰石雙摻后,其3d抗壓強度高于兩者中任一種單摻時強度。總摻量為20%~50%時,復合水泥的抗壓強度隨石灰石摻量增加而降低。當石灰石摻量控制在10%以內時,不會改變原礦渣水泥的性能。中國水泥廠用礦渣(23%±3%)、石灰石(5%~9%)、窯灰(3%±1%)三摻,生產出了28d抗壓強度高于52.5MPa的復合水泥。濟南水泥廠以礦渣(28%)與石灰石為混合材生產復合水泥,石灰石摻量為12%~15%,其早期強度優于礦渣水泥,初凝時間也較理想;以礦渣、石灰石、粉煤灰三摻時,粉煤灰不宜超過3%的摻加量,否則早期強度偏低,凝結時間也延長了。