1 水泥試驗
1.1 試驗材料
熟料:本公司濕法線和新型干法線生產(chǎn)的熟料;
礦渣:符合GB/T 203—94(用于水泥中的?;郀t礦渣);
天然石膏:以CaSO4•2H2O和CaSO4為主要成分的天然礦石;
氟石膏:湘鄉(xiāng)鋁廠制取氫氟酸過程中的副產(chǎn)品,主要成分為CaSO。的粉狀物料;
石灰石:本公司生產(chǎn)用礦石。材料的化學分析見表1,熟料的礦物組成和率值見表2。
1.2 試驗方法
上述材料經(jīng)破碎后混合均勻,配比見表3,分別進行小磨試驗,比表面積控制值為(340±10)mZ/kg,試樣檢測值為2套試驗的平均值。
注:本試驗的最初設計方案是以相同S0,含量來確定石青參量。但試驗中發(fā)現(xiàn)氟石膏水泥s0,的含量難以準確、及時地測定,主要原因是氟石膏中含有氟離子,用離子交換法測定S0,會使測定結果信高,如果使用重量法時,則耗時較長(10h左右),在實際生產(chǎn)控崩中難以實現(xiàn)及時性和經(jīng)濟性,因此在試驗方案中修改為:以石膏摻量完全相同作對比試驗。所有配比的水泥都分別制成小磨樣品60kg,取其中10kg做水泥物檢,其余50kg做混凝土試驗。
1.3 分析
小磨控制的比表面積為(340±10)m /kg,根據(jù)以往的試驗數(shù)據(jù)分析, 比表面積在300~400m /kg范圍,比表面積每升高10 m /kg,28d抗壓強度增加約1MPa,因該試驗的實際值與中心值的偏差不大,故未對數(shù)據(jù)進行修正。水泥物檢結果見表4。
1)在物料配比相同的情況下,根據(jù)已知的石膏化學成分分析,摻天然石膏的水泥SO,含量應高于氟石膏水泥,但從表中數(shù)據(jù)看,情況相反。原因是本試驗SO,檢測采用離子交換法,氟石膏中含有的氟離子導致測定結果偏高。
2)所有樣品的安定性都合格,凝結時間相差不大。但國內有資料表明,氟石膏會導致水泥凝結時間延長,應引起足夠的注意。
3)強度對比見圖l。
從圖l中可以看出,除干法線P•O 42.5水泥在摻氟石膏時強度略有升高外,濕法線氟石膏水泥28d抗壓強度均略有下降。其中,濕法P•C 32.5水泥降幅最大,為7% ,干法線28d抗壓強度升幅最大,也為7% 。
4)綜合考慮,在水泥物理常規(guī)性能中,氟石膏水泥與天然石膏水泥無本質區(qū)別。
2 混凝土試驗
2.1 試驗材料
水泥:上述試驗材料打制的小磨樣品,分為天然石膏水泥與氟石膏水泥;
碎石:石灰石,粒徑為5~25mm,連續(xù)級配;
砂:河砂,細度模數(shù)2.9;
水:自來水。
2.2 試驗方法
混凝土試驗配比為:
水泥:砂:碎石:水=330:678:l 157:185混凝土性能試驗結果見表5,檢測值為平行試驗的平均值,混凝土試件作標準養(yǎng)護。
2.3 分析
從混凝土的試驗結果來看,氟石膏水泥拌制的混凝土的泌水率、坍落度及經(jīng)時損失、凝結時間都在正常范圍;與天然石膏水泥拌制的混凝土比較,在綜合和易性的3項指標方面,干法線的P•O 42.5氟石膏水泥略好于天然石膏水泥,而濕法線的氟石膏水泥則略差;在強度方面,兩者相差不大。
3 水泥與減水劑的適應性試驗
減水劑與水泥的適應性是困擾混凝土施工的重要問題,很多攪拌站為了找出與水泥相適應的減水劑,往往要進行大量的混凝土試驗,我們在多年的混凝土試驗中發(fā)現(xiàn),以水泥凈漿流動度試驗方法為基礎,加做經(jīng)時流動度的方法,就可以判斷其適應性。
試驗標準:混凝土外加劑勻質性試驗方法(GB/T8077—2000)。
試驗方法:按水泥凈漿流動度試驗方法測出流動度后,把凈漿倒入玻璃容器并加蓋,靜置30rain后重復流動度試驗,測其經(jīng)時流動度,觀察凈漿狀況,包括凈漿有無異常凝結、泌水多少等,以判定其適應性。
3.1 試驗材料及結果
水泥:上述試驗材料打制的小磨樣品,分為天然石膏水泥與氟石膏水泥。
水:自來水。
減水劑:復合類,主要成分為萘和木鈣。
試驗數(shù)據(jù)見表6。
3.2 分析
我們挑選復合了木鈣成分的減水劑,是因為含木鈣的減水劑與摻不同石膏的水泥適應性差別較大。由表6可見,干法線的氟石膏水泥適應性好,其流動度30min無損失,主要原因是:干法熟料的燒成溫度高,礦物晶體發(fā)育良好,fCaO含量低(見表1),從表2中看出,盡管干法、濕法熟料中C,S+C:S總量相差不大,但干法的比例相對合理;其次,干法熟料冷卻快(干法線設計為水平推動篦式冷卻機,現(xiàn)已改造成空氣梁冷卻形式),玻璃體含量較高。濕法線的氟石膏水泥與減水劑適應性普遍要差于天然石膏水泥,但其P•C 32.5水泥的差別不明顯,原因可能是濕法P•C32.5水泥的熟料相對較少,其影響也相對變小。
4 結論
從水泥試驗、混凝土試驗和減水劑適應性試驗來看,氟石膏水泥的性能基本正常,未發(fā)現(xiàn)氟石膏導致水泥、混凝土凝結時間延長的現(xiàn)象,并且,干法的氟石膏水泥有些指標甚至高于天然石膏水泥,如與減水劑的適應性方面。濕法氟石膏水泥在這方面略遜于天然石膏水泥,但我們可以通過調整氟石膏摻量、熟料礦物組成等進行改善。