道路水泥耐磨性能控制的技術探討

鄧玉蓮　古巧燕　黃麗霖

【摘 要】通過研究試驗，摻用不同種類和配比的混合材，在道路硅酸鹽水泥強度與耐磨性能之間找到一個平衡點，有效控制道路水泥的耐磨性能。即摻加7%～10%的礦粉、轉爐渣粉或粉煤灰作為混合材生產道路硅酸鹽水泥，研究不同品種和不同摻量的混合材及摻入不同摻量的助磨劑對道路水泥耐磨性能及抗壓強度的影響，尋找最佳混合材品種及摻加量，驗證助磨劑對耐磨性能的影響，為公司工業化生產優質道路硅酸鹽水泥尋求最佳方案提供依據。

【關鍵詞】道路水泥；耐磨性能；抗壓強度；礦粉

【中圖分類號】U414.18 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）03-0139-03

0 引言

道路水泥是專用于水泥混凝土路面工程的特種水泥，它是由以硅酸鈣為主要成分和高鐵鋁酸四鈣含量及低鋁酸三鈣含量的道路水泥熟料，0%～10%的活性混合材料和適量石膏磨制而成的水硬性膠凝材料。用道路水泥配制的路面混凝土具有早強、高抗折強度、耐磨、低收縮、抗凍融、抗硫酸鹽侵蝕等優良性能，能滿足不同等級道路路面工程的技術要求。它適用于公路路面、城市及工礦企業道路路面、機場路面及碼頭、貨場、廣場等水泥混凝土工程，特別是機場跑道工程。道路水泥的應用與推廣，對提高我國水泥混凝土路面的質量，延長水泥混凝土路面的使用壽命，促進國內水泥混凝土路面的技術進步，具有現實與長遠的技術經濟意義，有著廣闊的發展前景。

1 試驗材料

試驗材料包括道路水泥熟料、天然石膏、礦粉（粒化高爐礦渣粉）、粉煤灰、轉爐渣粉、格雷斯助磨劑。各種材料的化學成分見表1，道路熟料化學成分及礦物組成見表2。

2 試驗方法

將粉煤灰用0.9 mm的篩過篩，去除粗顆粒；將轉爐渣用試驗小磨粉磨至比表面積為400～450 m2/kg；礦粉應用公司礦渣立磨磨制的粒化高爐礦渣粉，比表面積為430 m2/kg；將道路熟料與天然石膏共同粉磨至比表面積為350 m2/kg；按表3中的4種方案摻不同品種、不同摻加量的混合材及不同摻量的助磨劑配制成水泥，測試其強度和磨損量，磨損量的測試采取分別加壓200 N和300 N進行測試。

3 試驗結果

3.1 摻不同摻量的礦粉研究道路水泥耐磨性能及抗壓強度

從表4、圖1、圖2來看，摻入0%～15%的礦粉后，28 d抗壓強度變化不大，而3 d、7 d抗壓強度下降明顯，礦粉摻至15%后，3 d抗壓強度約下降5 MPa，7 d抗壓強度約下降8 MPa；隨著礦粉摻量的增大，磨損量先減小后增加，摻量在5%～10%范圍時，磨損量最低，加壓200 N時，磨損量約1.0%，加壓300 N時，磨損量約2.2%。

3.2 摻不同摻量的轉爐渣粉研究道路水泥耐磨性能及抗壓強度

從表5、圖3、圖4來看，摻入0%～15%的鋼渣粉后，3 d、7 d、28 d抗壓強度均下降較明顯，鋼渣粉的摻量為15%時，3 d、7 d、28 d抗壓強度下降約為5 MPa；摻量在5%～10%范圍時，磨損量最低，加壓200 N時，磨損量約2.0%，加壓300 N時，磨損量約4.0%。

3.3 摻不同摻量的粉煤灰研究道路水泥耐磨性能及抗壓強度

從表6、圖5、圖6來看，摻入0%～15%的粉煤灰后，3 d、7 d、28 d的抗壓強度均下降較明顯，摻入15%的粉煤灰時，3 d、28 d抗壓強度下降4～5 MPa，7 d抗壓強度下降7～8 MPa；隨著粉煤灰摻量的加大，磨損量先減小后增大，粉煤灰的摻量在10%～12.5%范圍時，加壓200 N的磨損量最低，約2.2%；粉煤灰的摻量為7.5%時，加壓300 N的磨損量最低，為3.28%。

3.4 摻不同摻量的助磨劑研究道路水泥耐磨性能及抗壓強度

從表7、圖7、圖8來看，摻入助磨劑后，3 d、7 d抗壓強度變化不明顯，28 d抗壓強度提高幅度較大，達4.6 MPa，但是磨損量有明顯增加，加壓200 N時，約增加0.5%，加壓300 N時，增加1%～2%。助磨劑一般有引氣作用，會使水泥密實度降低，致使水泥耐磨性能變差，因此工業化生產道路硅酸鹽水泥時，不宜摻加助磨劑。

4 結語

摻入適量的混合材對道路水泥的耐磨性有較大的幫助，但因道路熟料配料方案所具有的特殊性，致使道路熟料強度不如通用熟料高，因此道路水泥質量控制的關鍵點之一是在道路水泥強度與耐磨性能之間找到一個平衡點。根據本公司的生產工藝特點，選擇摻加7%～10%的粒化高爐礦渣粉，并不摻加助磨劑的條件下，工業化地生產道路水泥，既可滿足強度要求，又可滿足耐磨性能要求。

參 考 文 獻

[1]王乃祥.道路硅酸鹽水泥的研制[J].新世紀水泥導報，2007（1）.

[2]鄧文太.低脆性鋼渣道路硅酸鹽水泥的研制獲重大成果[J].四川水泥，1995（1）.

[3]鐘萬軍，王增海.優質42.5道路硅酸鹽水泥的生產與控制[J].水泥工程，2012（2）.

[責任編輯：陳澤琦]