通過控制水泥CAO含量預測水泥強度

王楊

摘要：檢測水泥中的CaO含量，可以避免水泥配料系統不正常時造成的配比失控事故的發生。同時利用CaO含量的變化，能夠準確地監控物料配比變化，及時調整水泥配合比以達到最佳狀態。實踐證明，水泥中的CaO含量和水泥強度之間具有線性關系。因此，快速測定水泥中CaO的含量，可以隨時監控并預測水泥各齡期的強度值。

關鍵詞：CaO含量；配合比；水泥強度

中圖分類號：TU528.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2017）05-05-04

前言

水泥是由硅酸熟料加少許石膏和一定量的混合材混合磨細而成的，其主要成分就是CaO。水泥漿體發揮強度的主要物質就是其中所含的鈣質礦物，其中以C3S、C2S、C3A、C4AF礦物組成為主。因此確定水泥中的CaO含量和混合材配合比以及水泥早期強度之間的線性關系，就能利用水泥中CaO含量監控水泥配比，預測水泥強度。

1CaO在監控水泥配合比中的重要作用

案例一2004年，慶安縣慶沈聯合建材廠水泥廠，水泥配料采用微機控制電磁振動給料機給料、斗式秤配料，某日由于系統程序錯誤，造成熟料秤流料。化驗室在檢測水泥中的CaO時發現數值偏高，立即通知中控人員處理，避免了較大的損失。

案例二2009年，北安昌泰水泥有限公司，化驗室在例行檢測水泥中CaO時發現數值嚴重偏低，檢驗員立即和中控室聯系，中控室數據顯示完全正常，于是一方面化驗室進行復檢，一方面派人檢查配料系統是否正常。結果是熟料皮帶秤上無料，其他配料秤正常。原因是熟料秤傳感器出現故障，反饋給中空微機系統的數據出現嚴重偏差。由此造成上百噸不合格品水泥不能出廠的嚴重質量事故。后來經過調倉和調整水泥配比，按比例包裝等補救措施使事故得以妥善處理。

案例三2010年，我公司化驗室在檢測出磨水泥中CaO時發現數據偏低，立即通知中控人員，而中控反映一切正常。于是馬上通知庫下工檢查配料秤，檢查過程中發現，配料秤附皮帶滾軸承轉套，造成殼體磨損使附皮帶滾突然脫落，皮帶不轉，而調速電機正常轉，由于此部分設備完全密封，因此很不容易被發現。庫下工試圖調整，但無效，于是通知中控停料處理。分析原因是，調速電子皮帶秤只要皮帶稱上的料量在給定范圍內，調速電機運轉正常，系統顯示就正常，因此中控沒有發現。試想如果沒有化驗室的CaO檢測數據，那后果將不堪設想。

案例四2011年3月，化驗室檢測出磨水泥中CaO結果偏低，細度跑粗。立即查找原因，結果是由于水泥中摻加的是粉煤灰，且細度較小，在磨尾除塵器主風機風量增大時，粉煤灰懸浮在研磨體上，未經充分粉磨就排出到成品輸送斜槽，造成粉煤灰相對摻量增加，CaO檢測值偏低。磨工立即減小風量，同時改變入倉倉號，避免了一次質量事故的發生。

綜合上訴案例，認為檢測水泥中的CaO含量，可以避免水泥配料系統不正常時造成的配比失控事故的發生。同時利用CaO含量的變化，能夠準確地監控物料配比變化，及時調整水泥配合比以達到最佳狀態。

2CaO在水泥強度預測中的作用

由于水泥的基本成分是鈣質礦物，因此找出水泥中的CaO含量和水泥強度的線性關系，就能利用水泥中的CaO含量預測水泥的早期強度。現就我公司2010年8月出廠水泥統計的數據分析如下：

（1）利用水泥中的CaO含量和水泥一天抗壓強度值的線性回歸分析確認二者之間的線性關系及控制參數。

CaO和水泥一天抗壓強度線性回歸分析

見下列計算過程

（附表一）：CaO和水泥一天抗壓強度線性回歸分析

（附表二）CaO和水泥三天強度線性回歸分析

（2）利用水泥一天、三天、二十八天的線性回歸分析，確認三個齡期之間的線性關系和控制參數。

見下列分析過程一天和二十八天抗壓強度一元線性回歸方程

確立CaO含量和水泥一天強度關系及其它齡期的關系：

由一天快速強度值確認水泥三天和二十八天抗壓公式（見附表四）：

A、y28=1.9273x3+6.9662

式中y28………………水泥28天抗壓預測值

x3……………水泥3天抗壓值

B、y28=2.0376x1+25.085

式中y28…………水泥28天抗壓預測值

x1…………水泥一天快速抗壓強度值

由水泥CaO含量確認一天抗壓強度公式

C、y1=-06082xCaO+28.704

式中y1…………水泥一天抗壓強度預測值

xCaO…………水泥中CaO含量

注意事項：

（1）工廠基礎管理運行正常：

（2）原材料要相對穩定.特別是熟料質量：

（3）有穩定的生產工藝設備及配料系統作保障：

（4）有嚴格的檢驗程序和先進的檢驗設施作基礎：

（5）有過硬的檢驗隊伍.

（6）根據實際情況，確定水泥中CaO的檢測頻率。

3結語

控制水泥中的CaO含量，是檢測水泥生產過程中工序質量控制的很直觀的措施：利用一元線性回歸分析，找出水泥中CaO可以隨時監控并預測水泥各齡期的強度值。實踐證明，利用水泥中CaO含量，預測水泥各齡期抗壓強度，比利用水泥一天強度預測水泥三天和二十八天強度要提前2-3天時間，并且隨機性強，從而可以大大減少水泥的壓庫量。