隨著我國(guó)水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整， 新型干法窯生產(chǎn)線已逐步成為水泥生產(chǎn)工藝的主體。但由于各新型干法窯企業(yè)之間在設(shè)備選型、工藝配置及技術(shù)人員對(duì)質(zhì)量的認(rèn)識(shí)等方面（如無(wú)煙煤煅燒、分解爐爐型、生料磨及水泥磨工藝及設(shè)備選型、產(chǎn)質(zhì)量與消耗目標(biāo)等） 仍存在著差異， 各企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量亦參差不齊， 或性能上存在著較大的差距。在《優(yōu)質(zhì)水泥的評(píng)價(jià)》[1]一文中， 作者論述了對(duì)優(yōu)質(zhì)水泥性能的要求， 即標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低； 良好及穩(wěn)定的外加劑相容性； 合理或較低的早期強(qiáng)度， 較高的后期和遠(yuǎn)齡期強(qiáng)度； 抗沖擊、耐磨性好； 低收縮性； 低水化熱。并從熟料礦物組成和水泥顆粒組成等方面提出了具體目標(biāo)。本文將結(jié)合作者對(duì)優(yōu)質(zhì)水泥的研究及在水泥生產(chǎn)實(shí)踐中的體會(huì)闡述優(yōu)質(zhì)水泥的生產(chǎn)技術(shù)。
３ 水泥顆粒分布及其它因素的影響
3.1 水泥的顆粒分布
水泥顆粒分布對(duì)性能的影響研究表明[3]：
①相同比表面積的同品種水泥， 顆粒分布越窄， 其堆積空隙率越大， 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大， 凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)， 1d 膠砂強(qiáng)度越低， 且隨比表面積增大， 1d 膠砂強(qiáng)度增幅不大。
②相同比表面積的同品種水泥， 顆粒分布越窄， 其Marsh 曲線的飽和點(diǎn)越大， 對(duì)應(yīng)的Marsh 時(shí)間越長(zhǎng)，即外加劑相容性越差。配制混凝土達(dá)到同等工作度時(shí)， 總水量及膠凝材料總量均要增大， 混凝土生產(chǎn)成本明顯提高， 收縮增大。水泥顆粒分布較寬時(shí)， 外加劑相容性較好， 隨比表面積增大飽和點(diǎn)增大， 但對(duì)應(yīng)的Marsh 時(shí)間變化不大； 水泥顆粒分布較窄時(shí)， 隨比表面積增大飽和點(diǎn)增大， 對(duì)應(yīng)的Marsh時(shí)間顯著延長(zhǎng)。由此可見(jiàn)， 顆粒分布較寬的水泥， 堆積密度較大， 水泥漿體流動(dòng)性較好， 水泥比表面積增大時(shí)其流動(dòng)性變化不大。
優(yōu)化水泥的顆粒組成是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥必不可少的步驟。實(shí)現(xiàn)水泥顆粒分布優(yōu)化的技術(shù)措施有：
1）粉磨工藝流程的選擇及改進(jìn)優(yōu)質(zhì)水泥追求的是3～5μ以下的顆粒含量較小、顆粒分布較寬、堆積密度較大的顆粒組成。經(jīng)多家企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐及顆粒的檢驗(yàn)結(jié)果證明， 管理較好、粉磨效率較高的高細(xì)磨粉磨出的水泥顆粒組成能滿足上述要求， 水泥性能較好。而傳統(tǒng)的開(kāi)流磨系統(tǒng)雖然水泥顆粒分布也較寬， 由于過(guò)粉磨較嚴(yán)重，3～5μｍ 以下的顆粒比例較多， 對(duì)外加劑相容性不利。閉路系統(tǒng)粉磨出的水泥由于過(guò)粉磨現(xiàn)象減少， 水泥的顆粒分布較窄， 堆積密度較小， 用 0－Sepa 等高效選粉機(jī)的閉路系統(tǒng)由于選粉效率高， 會(huì)使水泥顆粒分布更加集中。雖然它可以提高水泥的強(qiáng)度， 但對(duì)水泥其它性能不利[4]。在閉路磨系統(tǒng)上可通過(guò)改變選粉效率與循環(huán)負(fù)荷的關(guān)系在一定程度上來(lái)調(diào)整水泥的顆粒分布， 或利用粉磨物料易磨性的差異來(lái)調(diào)整顆粒分布， 但所得效果遠(yuǎn)不如高細(xì)磨的好。
2）比表面積與篩余的控制
由配制混凝土的綜合性能情況來(lái)看， 42.5 強(qiáng)度等級(jí)的水泥比表面積宜控制在360～380m2/kg,80μm 篩余宜控制在 1%～2%， 45μm篩余宜為 10%～16%。在相同比表面積條件下， 45μm 篩余過(guò)小， 則顆粒分布越集中， 水泥早期強(qiáng)度低， 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大， 流動(dòng)性差， 與外加劑相容性差， 凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)， 干燥收縮大；45μm篩余過(guò)大， 則顆粒分布過(guò)于分散， 28d 強(qiáng)度較低， 流動(dòng)性經(jīng)時(shí)損失較大， 粉磨電耗高， 對(duì)資源是一種浪費(fèi)。
３．２ 石膏的品種與摻量
石膏在水泥中的作用不僅是調(diào)整凝結(jié)時(shí)間， 越來(lái)越多的研究表明， 石膏的品種與摻量對(duì)水泥的外加劑相容性、膠砂強(qiáng)度、收縮率都有顯著影響[5,6]。粉磨優(yōu)質(zhì)水泥時(shí)， 石膏的選擇應(yīng)注意：
①選擇結(jié)晶水含量較高（13%以上） 的優(yōu)質(zhì)石膏。這種石膏的溶解速度較快，對(duì)改善水泥的外加劑相容性有利， 同時(shí)可避免帶入過(guò)多的泥質(zhì)， 影響水泥的性能。
②在滿足凝結(jié)時(shí)間與強(qiáng)度性能的要求下， 適當(dāng)提高水泥中 S03 含量有利于改善水泥與外加劑的相容性， 減少流動(dòng)性能的經(jīng)時(shí)損失， 降低水泥凈漿或砂漿的收縮率。
③硬石膏、二水石膏和工業(yè)石膏對(duì)水泥性能有不同的影響， 應(yīng)根據(jù)水泥膠砂強(qiáng)度、外加劑相容性及生產(chǎn)成本等數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。有研究表明， 陶瓷工業(yè)廢棄的石膏模作緩凝劑對(duì)水泥的外加劑相容性及強(qiáng)度均較有利[6]。
３．３ 混合材的品種與摻量
水泥的外加劑相容性與混合材自身的性能密切相關(guān)。需水量小， 又有利于改善水泥顆粒分布的混合材對(duì)改善水泥的外加劑相容性有利。燒黏土、燒頁(yè)巖及較低溫度燒成的煤渣雖然火山灰活性較高， 但其需水性很大， 顆粒表面電價(jià)高， 使水泥的外加劑相容性變差， 這類材料不宜作優(yōu)質(zhì)水泥的混合材。石灰石作混合材能促進(jìn)硅酸鹽礦物的水化， 自身需水量小， 且易磨性好， 有利于改善水泥的顆粒分布， 降低水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量， 改善水泥的外加劑相容性， 是優(yōu)質(zhì)水泥首選的混合材； 礦渣的化學(xué)活性高， 玻璃體含量多， 需水量小， 易磨性差， 摻入少量礦渣與熟料共同粉磨時(shí)對(duì)改善水泥顆粒組成、提高水泥膠砂 ２８ｄ 及遠(yuǎn)齡期強(qiáng)度、改善外加劑相容性均有利； 粉煤灰的品質(zhì)差異很大， 需水量大、燒失量高、活性差的粉煤灰應(yīng)慎用， 而優(yōu)質(zhì)的粉煤灰也是優(yōu)質(zhì)水泥較好的混合材。
４ 水泥的溫度
為改善水泥與外加劑的相容性， 降低混凝土拌合物的入模溫度， 減少混凝土的開(kāi)裂， 在氣溫較高的季節(jié)， 應(yīng)控制出廠水泥溫度（＜６５℃）。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的企業(yè)應(yīng)增設(shè)水泥冷卻設(shè)備， 在夏季或使用單位有要求時(shí)（如高速公路）， 控制出廠水泥的溫度�！ �
５ 結(jié)束語(yǔ)
生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥是混凝土技術(shù)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展的需要。新型干法窯工藝從硬件方面為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料創(chuàng)造了良好的條件， 水泥生產(chǎn)技術(shù)人員應(yīng)從混凝土綜合性能方面去認(rèn)識(shí)水泥的品質(zhì)， 掌握生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的關(guān)鍵技術(shù)， 調(diào)整好各環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)， 充分發(fā)揮生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)， 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水泥供給社會(huì)。本文衷心地希望我國(guó)水泥工業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí)， 水泥的品質(zhì)也有長(zhǎng)足的進(jìn)步與提高！
