水泥的最佳顆粒分布及其評價方法

　　水泥的粉體狀態(tài)一般表達(dá)為磨細(xì)程度（細(xì)度和比表面積）、顆粒分布和顆粒形貌。水泥產(chǎn)品必須磨制到一定細(xì)度狀態(tài)時，才具有膠凝性。水泥細(xì)度直接影響著水泥的凝結(jié)、水化、硬化和強度等一系列物理性能。細(xì)度狀態(tài)可用以下方式表達(dá)：平均粒徑法、篩析法、比表面積法、顆粒級配法。如細(xì)度指標(biāo)（80μm 和45μm 篩篩余），主要反映水泥中粗顆粒含量（%）；再如比表面積指標(biāo)（m2/kg ），主要反映水泥中細(xì)顆粒含量；而顆粒級配分析可以全面反映水泥中粗細(xì)顆粒分布狀態(tài)，是當(dāng)前水泥企業(yè)調(diào)整、控制水泥性能的先進(jìn)手段。

　　在水泥粉磨過程中得到的水泥顆粒不是均勻的單顆粒，而是包含不同粒徑的顆粒群體。水泥顆粒的平均粒徑是表現(xiàn)水泥顆粒體系的重要幾何參數(shù)，但其所能提供的粒度特性信息則非常有限，因為兩個平均粒徑相同的粒群，完全可能有不一樣的粒度組成（顆粒級配）。

　　我國水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥產(chǎn)品的細(xì)度0.08mm 方孔篩篩余不得超過10%?？刂萍?xì)度的方法簡單易行，在一定的粉磨工藝條件下，水泥強度與其細(xì)度有一定的相關(guān)關(guān)系。細(xì)度值是指0.08mm 篩的篩余量，即水泥中≥80μm 的顆粒含量（%）。眾所周知，≥64μm 的水泥顆粒的水化活性已經(jīng)很低了，所以用≥80μm 顆粒含量多少進(jìn)行水泥質(zhì)量控制，不能全面反映水泥的真實活性。現(xiàn)在，水泥普遍磨得很細(xì)，所以這條標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定就失去了控制意義。

　　國外水泥標(biāo)準(zhǔn)大多規(guī)定比表面積指標(biāo)，采用勃氏比表面積儀測定水泥比表面積。我國的硅酸鹽水泥和熟料的國家標(biāo)準(zhǔn)已與國外標(biāo)準(zhǔn)相一致。一般情況下，水泥比表面積與水泥性能都保持著較好的關(guān)系；但用比表面積控制水泥質(zhì)量時，卻有以下不足：

　?。?）比表面積數(shù)值主要反映5μm 以下的顆粒含量，數(shù)值比較單一。在固定的工藝條件下，控制水泥的45μm 篩余量和比表面積在一個合理的水平上，限制3μm以下和45μm 以上的顆粒，能夠獲得良好的水泥性能和較低的生產(chǎn)成本。

　?。?）比表面積對水泥中細(xì)顆粒含量的多少反應(yīng)很敏捷。有時比表面積并不是很高，但由于水泥顆粒級配合理，水泥強度卻很高。

　?。?）摻有混合材料的水泥，比表面積不能真實反映水泥的總比表面積。如摻有火山灰質(zhì)混合材料，水泥比表面積往往會產(chǎn)生偏高現(xiàn)象。

　?。?）大量的實踐證明，摻助磨劑的水泥如果細(xì)度下降了，比表面積往往也下降。這可能與水泥的顆粒形貌有關(guān)。

　　平均粒徑法、篩析法及比表面積法單一地表示水泥顆粒細(xì)度狀態(tài)，并不能真實準(zhǔn)確地反映水泥性能。人們有時采取兩種優(yōu)化組合的方式來控制水泥細(xì)度狀態(tài)，操作簡便，控制有效。而顆粒級配對水泥顆粒群體用連續(xù)、分區(qū)間的尺寸范圍來表示大小顆粒的百分含量，更加準(zhǔn)確地反映了水泥細(xì)度狀態(tài)，是水泥性能的決定性因素。

　　水泥最佳性能的顆粒級配為3～32μm 顆粒總量不能<65%，<3μm 的細(xì)顆粒不要超過10%，>65μm 和<1μm

　　的顆粒越少越好，最好沒有。因為3~32μm 的顆粒對強度增長起主要作用，特別是16～24μm 的顆粒對水泥性能尤為重要，含量越多越好。而<3μm的細(xì)顆粒容易結(jié)團，<1μm的小顆粒在加水?dāng)嚢柚泻芸炀退瑢炷翉姸茸饔煤苄?，且影響水泥與外加劑的適應(yīng)性，易影響水泥性能而導(dǎo)致混凝土開裂，嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。至于>65μm 的顆粒則水化很慢，對水泥28天強度貢獻(xiàn)很小。

　　在水泥粉磨過程中加入助磨劑，可以改善水泥產(chǎn)品的顆粒組成。使用水泥助磨劑后，磨機中的過粉磨現(xiàn)象會減少或消失，因此水泥中<3μm 的顆粒含量會有所減少，大顆粒的比例也會因粉磨強度的增加而降低。但是，水泥企業(yè)要組合水泥的顆粒級配則需要結(jié)合其他工藝措施才能實現(xiàn)。不同廠家的水泥助磨劑，其配方、選料、生產(chǎn)工藝各不相同，即使同一廠家的助磨劑，也會因其目的不同，在粉磨過程中會有不同的效果。由于不同的助磨劑其性能存在較大的差異，水泥企業(yè)在使用時應(yīng)針對本企業(yè)的實際情況進(jìn)行科學(xué)選擇。