1.問題的出現(xiàn)和特征分析
2004年3月，正值我廠水泥產(chǎn)銷兩旺時，有一用戶反映我廠普通硅酸鹽水泥在拌水后親水現(xiàn)象不好，表面漂浮許多小顆粒，致使工地無法正常使用。對此情況，我們及時進行了調(diào)查，情況如下∶
⑴反映者為一高速公路工地，因地基下面土質(zhì)松軟，施工單位對地基作注漿處理，即用40%我廠普通水泥和60%水攪拌成凈漿，通過高壓泵順著事先已打好的孔洞注入地下。在攪拌后，凈漿表面漂浮著片狀小顆粒，堵塞高壓泵的孔眼，影響注漿。
⑵對其他混凝土施工的用戶調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)有此類問題。
為了證明此種現(xiàn)象是否偶然，我們在施工現(xiàn)場進行了取樣，連同當時我廠生產(chǎn)水泥時使用的高爐礦渣和粉煤灰一起做了化學(xué)全分析，見表1。
表1現(xiàn)場取樣及礦渣、粉煤灰化學(xué)分析
|
名稱 |
細度 |
Loss |
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
|
水? 泥 |
5.6 |
2.6 |
23.72 |
4.56 |
5.30 |
56.37 |
2.54 |
2.40 |
|
礦? 渣 |
―― |
―― |
42.2 |
1.42 |
7.94 |
39.37 |
6.48 |
0.28 |
|
粉煤灰 |
20.0 |
1.10 |
60.8 |
5.2 |
24.67 |
2.44 |
1.28 |
―― |
從表1的分析結(jié)果表明，水泥及混合材的成分均正常，又用現(xiàn)場取回的水泥做膠砂強度試驗，試驗結(jié)果也無異常。
2.生產(chǎn)情況調(diào)查
針對這一問題，我們對生產(chǎn)情況作了詳細調(diào)查，當時的水泥、入窯生料和熟料綜合質(zhì)量見表2和表3。
表2水泥質(zhì)量
|
名 稱 |
細 度 |
SO3 |
Loss |
MgO |
標準 稠度 |
初 凝 |
終 凝 |
安定 性 |
抗折強度 |
抗壓強度 | ||
|
3d |
28d |
3d |
28d | |||||||||
|
水泥 |
4.8 |
2.62 |
2.76 |
3.60 |
27.0 |
4∶50 |
5∶30 |
合格 |
4.0 |
7.2 |
18.8 |
37.8 |
表3 生料、熟料綜合質(zhì)量
|
名稱 |
化學(xué)成分% |
率值 | ||||||||
| ? |
Loss |
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
fCaO |
KH |
n |
P |
|
生料 |
40.5 |
11.34 |
2.49 |
3.88 |
36.52 |
2.05 |
―― |
0.92 |
1.78 |
1.56 |
|
熟料 |
0.96 |
19.4 |
4.26 |
6.75 |
62.23 |
3.83 |
2.31 |
0.91 |
1.76 |
1.58 |
以上結(jié)果表明，各項指標都未超出工藝控制范圍，說明生產(chǎn)正常。
3.原因分析
從以上的化學(xué)分析和物理檢驗中未能發(fā)現(xiàn)異常因素，但為了分析造成這一情況的可能因素，我們從普通水泥的生產(chǎn)過程出發(fā)，就其相關(guān)因素進行了分析。
3.1對現(xiàn)場取樣水泥作進一步分析
為了更好地分析原因，我們又把現(xiàn)場取樣水泥的比重及水份進行了測定，該水泥比重為1.68，比周圍工藝條件相近的水泥廠比重低約0.07；水份測定為0.8%。由此可以推斷，水泥比重輕、水份大可能是造成水泥親水性不好，結(jié)顆粒的原因所在。
3.2水泥細度的影響
我們用試驗小磨對閉路生產(chǎn)的事故水泥進行二次粉磨后，在相同的條件下和水試驗，發(fā)現(xiàn)經(jīng)二次粉磨后的水泥凈漿結(jié)粒大大下降，親水性有較大的提高。故普通水泥粉磨時間愈長，細度愈細，細粒（≯30um）量愈多，對改善水泥凈漿結(jié)粒現(xiàn)象越有利。
3.3溫、濕度的影響
自然情況下，水泥含水量越大，溫度越高，在進行凈漿攪拌時，結(jié)顆粒現(xiàn)象愈嚴重。當水泥含水量及其溫度下降到一定程度后，結(jié)顆粒現(xiàn)象可以減輕。
3.4混合材品種及摻量的影響
對事故水泥進行分析，當時粉煤灰摻量高達8%，礦渣摻量偏小為4%，周圍工藝條件相近的水泥廠，粉煤灰摻入量不超過3%。粉煤灰摻入量大，造成凈漿表面漂浮顆粒現(xiàn)象，同時也使水泥比重偏輕。對混合材摻量進行調(diào)整后，礦渣摻量達10%，粉煤灰摻量為2%，這一現(xiàn)象明顯減小。
3.5熟料本身的影響
當時的出窯熟料冷卻慢，存在局部粉化現(xiàn)象，大塊料呈棕褐色。從熟料的配料看，熟料飽和比偏低，鋁氧率高，配煤過多。又加上采用暗火煅燒，底火受力較大，液相量及液相粘度大，熟料易結(jié)大塊。一方面風(fēng)難以順利穿過大塊內(nèi)部，造成內(nèi)部呈還原狀態(tài)，加之熟料冷卻不好，造成熟料粉化。另一方面，因窯直徑大（∮
4.結(jié)論
我廠普通硅酸鹽水泥這次結(jié)顆粒現(xiàn)象的主要原因是熟料在不合適的配比及不合理的煅燒條件下的一種變性，而混合材中粉煤灰摻入量過大，再加上水泥顆粒級配不合理和水泥含水量偏大等原因造成這一現(xiàn)象。只要合理調(diào)整配料方案，優(yōu)化煅燒環(huán)境，調(diào)整混合材的摻入比例，就可避免此類問題。
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【作者:張成啟 馬鳳成 】?