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采用电炉模拟预分解窑热工制度煅烧水泥熟料,并用旋转粘度计、维卡仪(测净浆针入度)、微型坍落度仪和Marsh筒等测定水泥浆体的流变性。研究高碱熟料的硫碱比、煅烧气氛、煅烧时间以及水泥混合材种类与掺量等对水泥浆体流变性的影响;从改善水泥流变性出发,优选了水泥配比,并研究该水泥与高效减水剂的适应性。在此基础上,利用岩相分析、扫描电镜、X-射线、水化热等近代测试方法,分析相关的作用机理。
研究结果表明:对于高碱熟料,过低的硫碱比严重降低了水泥浆体的流变性。其主要原因是,煅烧熟料时高温液相粘度高,导致熟料矿物发育不完善、晶粒变小,缺陷增多,水化速度加快。因此,适当提高熟料硫碱比,有利于改善水泥浆体的流变性。电炉的模拟实验和工业生产实践均表明,预分解窑熟料硫碱比不宜低于0.35;煅烧熟料的保温时间过短,矿物晶体来不及充分长大,颗粒细小,发育不完善,同样加快水泥的水化速度,使水泥浆体的流变性变差;在还原气氛下煅烧的熟料,其中的Fe<,2>O<,3>部分被还原为FeO、FeS,因而减少了C<,4>AF含量,增大了C<,3>A含量,同样使得水泥的水化速度加快,浆体的流变性降低。
单掺混合材时,随着矿渣掺量的增大,水泥浆体的流变性提高,随着粉煤灰和石灰石掺量的增大,水泥浆体的流变性变差;在单掺矿渣的水泥中,熟料、矿渣比表面积的增大,均降低了水泥浆体的流变性,大体上呈线性关系,且熟料的影响程度远大于矿渣的;粉磨方式同样影响水泥浆体的流变性,混合粉磨的水泥流变性优于分别粉磨。通过正交试验,比较了复掺矿渣、粉煤灰、石灰石对水泥流变性的影响,发现粉煤灰对浆体流变性的影响最大。综合考虑各个方面性能因素和生产成本,对冀东熟料而言,当混合材掺量控制在30﹪、掺入0.6﹪的萘系高效减水剂时,优选出最佳的复掺混合材配比为,矿渣21﹪,粉煤灰3﹪,石灰石6﹪。
在上述研究的基础上,对冀东一、二线水泥的流变性问题提出改进意见。