随着水泥生产和消费的快速增长,水泥质量已经成为越来越受到关注的问题。水泥水化时出现的净浆结粒现象虽然存在已久,但是很长时间来都没有受到应有的重视,一直都没有足够的研究来解释净浆结粒的形成机理,因此没有提出有效的办法来解决结粒现象的发生,让水泥使用者和厂家蒙受损失。更重要的是发生净浆结粒的水泥虽然会影响用户的使用,但按照国家标准检验各项指标却合格。所以研究水泥净浆结粒的形成机理具有一定的理论研究价值,对完善我国水泥检测标准具有现实意义。 由水筛法得到启示,提出了一套水泥净浆结粒的检测方法。通过研究水泥称量、水化温度、水泥细度、水灰比、石膏掺量和水化时间对结粒量的影响,探讨了该检测方法的可行性。再计算结粒量的标准偏差,结果表明:该净浆结粒检测方法可靠性高,检测结果具有很好的稳定性和重现性;同时对于不同条件的变化,能够充分反映水泥净浆结粒的变化规律,是研究净浆结粒的有效方法。 本文通过对影响水泥净浆结粒的外部因素进行分析,发现水泥净浆结粒量随着水化温度的升高而增大,随着湿度升高而减少。它们的影响程度不一样。当结粒程度增大时,水泥倾向于生成颗粒体积更大的结粒。从水化现象来看,在外部因素作用下水泥水化越剧烈,结粒量更大,说明结粒跟水化速率有一定关系。 本文通过在内部影响因素作用下结粒量的研究,发现净浆结粒量随着石膏掺量的增加而减小,随着水泥细度增大而增大的。根据对上述各影响因素作用规律和不同水泥成分的分析,认为内部因素的熟料各矿物成分中C₃A起主导作用,其它矿物成分与C₃A相比对水泥净浆结粒的贡献不大。通过研究烧制不同C₃A含量的熟料结粒量发现,随着C₃A含量增加,水泥净浆结粒量增加,结粒倾向于体积更大。而且C₃A对水泥结粒程度的影响强度要比所有其它因素强得多。 本文通过用XRD、SEM对水化产物的研究,提出了净浆结粒的形成机理是:C₃A的快速水化,其水化产物形成了一个半渗透膜,产生包裹,包住未水化的水泥颗粒群,形成大颗粒。由于半渗透膜可透水,却不能让水泥颗粒通过,大颗粒水泥可部分水化,但却形成浓度不同的两个相,即产生了净浆结粒。C₃A的含量越多、水化速率越大的时候,其水化中包裹模型形成越快,包裹层越厚,结粒量