解決水泥與減水劑相容性問題一例

李思源，夏寶林

解決水泥與減水劑相容性問題一例

One Case for Solving the Compatibility Problem of Cement and Water Reducer

李思源1，夏寶林2

一水泥粉磨站企業，常年為一混凝土攪拌站提供P·O42.5級水泥，在使用過程中，攪拌站反映水泥凈漿流動度損失太大，在混凝土攪拌車內即將凝固，無法泵送。根據攪拌站實驗室的檢驗，該批水泥的初始凈漿流動度為179mm，60min后的凈漿流動度為112mm，經時損失率高達37.43%。現將調查處理這一問題的過程介紹如下，以供同行參考。

1 原因查找

該公司為該混凝土攪拌站供應水泥已有數年時間，產品質量穩定深得攪拌站信賴。以往偶有水泥與減水劑相容不好現象發生，但情形輕微，經攪拌站自行調整減水劑或用水量和水泥用量后問題即告解決。此案例的發生純屬偶然，但為了杜絕類似現象的再次發生，筆者從以下幾個方面入手查找這一問題原因:

1.1 水泥溫度

出磨水泥溫度在100～103℃，經O-sepa選粉機引入冷風選粉冷卻后入庫溫度當有所下降，再經水泥圓庫儲存冷卻后當更低，經現場取樣測定，出廠水泥溫度為66℃～69℃，這個溫度與以往相比并未顯著升高，文獻[1]介紹，出磨水泥溫度宜小于110℃，文獻[2]提出應控制出廠水泥溫度（< 65℃），該公司出廠水泥溫度雖然沒有達到這個要求，但相去不遠，因此可以斷定水泥溫度不是導致這起投訴的主要因素。1.2水泥新鮮度

時值水泥銷售淡季，該公司庫內水泥一般儲存20d以后才能銷出，這比銷售旺季的只儲存3～5d即銷出顯然大有改善。

1.3 水泥比表面積

出廠水泥比表面積在320～330m2/kg左右，文獻[3]介紹解決水泥與減水劑相容性不好的措施之一是，將出磨水泥比表面積平均值由原來的360m2/kg降低到345m2/kg，該公司水泥比表面積平均值顯然沒有超過這一值，故水泥比表面積也不是導致這起投訴的原因。

1.4 水泥原材料

該公司制造水泥所用原材料混合材為礦渣超微粉、粉煤灰、石灰石，緩凝劑石膏和回轉窯熟料。

1.4.1 混合材

該公司采用閉路粉磨系統粉磨水泥，在磨尾設置了礦渣超微粉計量摻加系統，文獻[4]介紹，采用分別粉磨，將高細度礦渣摻入水泥中，可有效改善水泥與減水劑的適應性。該公司在磨尾摻加礦渣超微粉，顯然對改善水泥與減水劑相容性有利。但礦渣粉廠家在生產礦渣粉時，為求提高磨機產量和增加礦渣粉比表面積，在礦渣粉中摻加粉煤灰幾乎是普遍作法，為防止其中粉煤灰燒失量過大影響與減水劑相容性，特地檢測了礦渣粉燒失量指標，實測為0.69%，并不高，可以排除這一因素的影響。

兩次抽測粉煤灰燒失量為0.84%和0.37%，均大大低于一般對粉煤灰作混合材燒失量不超過5%的要求，因此，不會發生因為粉煤灰燒失量超標而對減水劑吸附量過大導致水泥與減水劑相容性不好的問題。

1.4.2 緩凝劑石膏

該公司使用的是天然二水石膏，抽測其結晶水含量在11%～16%之間，沒有采用脫硫石膏和磷石膏等工業廢棄物石膏導致水泥與減水劑相容性不好的可能。

1.4.3 熟料

這是粉磨站制造水泥最重要的原料，當然也是分析查找原因的重點。

筆者根據近期該公司四個熟料供應商查看熟料全分析成分，計算出鋁酸三鈣含量，具體數據見表1。

表1 四家熟料中鋁酸三鈣含量一覽表

從表1可以看出，由鋁酸三鈣含量從低到高判斷熟料與減水劑相容性好壞的順序為:PJ公司>WL公司> RJ公司>WW公司。

進一步測定了各家熟料的凈漿流動度。熟料凈漿流動度試驗材料配合比見表2。

表2 熟料凈漿流動度試驗材料配比表

為與攪拌站實驗室結果相比較，表1配比和減水劑為攪拌站提供，減水劑為萘系普通減水劑。

試驗過程從略，試驗結果見表3。

從表3看，由熟料凈漿流動度經時損失排序，各公司熟料與減水劑相容性好壞排序為PJ公司>RJ公司> WL公司>WW公司。

從表1看，WW公司熟料中的鋁酸三鈣含量無論是平均值還是最高值都是四家熟料廠商中最高的，且其最高值達11.87%。

查看生產記錄，導致攪拌站出現問題的P·O42.5水泥使用熟料正是RJ公司與WW公司按2:1比例搭配使用的。按文獻[5]觀點，C3A含量超過8.5%，即使調整減水劑用量，也不能解決經時損失問題。至此可以斷定，正是RJ公司，特別是WW公司熟料中的高C3A含量（達11.87%）導致了水泥與減水劑經時損失大的問題。經過了解，WW公司熟料是該公司首次使用，此前從未用過，這就進一步驗證了上述結論。

表3 熟料凈漿流動度結果表

2 解決措施

為滿足攪拌站的生產需要，該公司按前述結論立即更換了熟料，由表1和表3的試驗結果，最低的熟料凈漿流動度經時損失為PJ公司，僅為7%，60mim后損失僅為18.5mm，當然可以滿足攪拌站的需要。如果全部使用PJ公司熟料生產P·O42.5水泥，最有把握解決問題。但PJ公司運距較遠，到廠成本價較高，完全使用該公司熟料不經濟，為此外購PJ公司熟料與WL公司熟料（雖經時損失大于RJ公司，但差別不大）按4:1比例搭配使用，取入庫水泥測凈漿流動度結果見表4（凈漿流動度試驗材料配比表同表2，唯將熟料粉換為入庫水泥）。

新產水泥發運到攪拌站后立刻見效，解決了問題。

3 結語

（1）水泥粉磨站企業不同于水泥熟料企業，要面對混凝土攪拌站等終端用戶，必須識別用戶（特別是生產預拌混凝土的攪拌站用戶）的要求，它們對水泥與減水劑相容性的重視程度絲毫不亞于對水泥強度的重視。盡管這不是水泥國家標準要求的項目，但市場競爭使水泥工作者認識到要在市場競爭中贏得主動，就必須使自己的產品適應用戶的需要，使產品質量由符合性向適應性轉化。明確了這一點，有混凝土攪拌站用戶的粉磨站宜開展好水泥與減水劑相容性的控制項目。

（2）從原材料源頭把關，識別各種原材料質量變化（尤其是熟料）對水泥與減水劑相容性的影響，合理選擇供方并適時進行控制，從而防患于未然。

（3）在把住原材料進廠關的基礎上，控制好粉磨工藝參數，并降低水泥溫度，增加水泥儲存時間，也是搞好水泥與減水劑相容性控制的重要手段。

表4 入庫水泥凈漿流動度測定結果表

[1]李永良，等.影響水泥與減水劑相容性的原因與解決措施[J].水泥，2011，（3）：16-18.

[2]胡如進，等.從混凝土角度談水泥生產[C].吳笑梅，等.優質水泥的生產技術.北京：化學工業出版社，2007：133～136.

[3]趙黨會.改善P·O42.5水泥與減水劑相容性的措施[J].水泥，2011，（1）.16-18.

[4]胡如進，等.從混凝土角度談水泥生產[C].曹文奎.水泥與外加劑適應性的探討.北京：化學工業出版社，2007：268～274.

[5]胡如進，等.從混凝土角度談水泥生產[C].張德英，等.水泥性能與減水劑相容性改善體會.北京：化學工業出版社，2007：280～282.■

粉體公司完成邯鄲金隅200萬噸礦渣粉項目

近日，由粉體公司設計的用于邯鄲金隅建材有限公司的兩臺TRMS56.3礦渣磨開始系統調試，一次投料成功，兩臺磨機共用了6天的時間完成試生產，各項指標達到合同要求。

磨機自運行以來，設備運行穩定，產量≥150t/h，成品水分＜0.5%，比表面積430～450㎡/kg，磨機整體能耗較低。通過調節分離器的轉速可以靈活調整細度要求，生產不同品種的礦微粉。

自該項目啟動以來，面對業主嚴格的質量和進度要求，粉體公司上下一心，從市場部投標到設計部設計，再到合同執行部進行項目執行，進而售后服務部人員進行現場監督指導與調試。通過近8個月的努力和奮斗，在各個部門相互溝通、相互理解、相互配合下，項目進行的有條不紊，順利完成，并獲得了金隅太行集團領導層一致的認可。

（粉體公司陳智峰供稿）

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2014-06-19；編輯：呂光