顆粒粒度分析測(cè)試對(duì)水泥質(zhì)量的影響

（邯鄲金隅太行水泥有限責(zé)任公司，邯鄲 056200）

在我國(guó)的工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域中，綠色環(huán)保與節(jié)能減耗已經(jīng)成為了其在發(fā)展過(guò)程中面臨的首要問(wèn)題。大量實(shí)踐表明：而在水泥的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行顆粒粒度分析測(cè)試將會(huì)對(duì)綠色環(huán)保與節(jié)能減耗工作具有重要的推動(dòng)作用。誠(chéng)然，目前只有很少一部分的企業(yè)對(duì)顆粒粒度分析測(cè)設(shè)工作有了較為深入的認(rèn)識(shí)，依然有很大一部分企業(yè)始終未能將顆粒粒度分析測(cè)試運(yùn)用到水泥的生產(chǎn)中。

1 水泥質(zhì)量影響因素的相關(guān)研究

水泥作為工業(yè)領(lǐng)域中一種重要的原材料，其性能、凝結(jié)時(shí)間以及流動(dòng)性都必須要滿足在工業(yè)應(yīng)用中的相關(guān)要求。由于，水泥在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)消耗大量的能量，在提倡節(jié)能減排的大背景下，如何進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)能量的消耗，進(jìn)而獲得性能與質(zhì)量都較好的產(chǎn)品尤為重要。而水泥質(zhì)量的影響因素從化學(xué)角度分析：主要有化學(xué)組分和礦物組分兩部分組成，而不同組分的水泥，其化學(xué)反應(yīng)的程度及快慢也是不同的，這就會(huì)導(dǎo)致水泥質(zhì)量在質(zhì)量的表現(xiàn)上出現(xiàn)一定的差異性；從物理角度分析：需要綜合考慮其作為粉體的水泥顆粒粒徑的特性，描述水泥顆粒粒度特性一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)就是對(duì)水凝進(jìn)行顆粒粒度的分析檢測(cè)。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明：顆粒粒度分析檢測(cè)對(duì)水泥質(zhì)量的影響效果非常顯著；從工藝角度分析：即使是相同品種的水泥材料，不同的檢測(cè)方式與粉磨設(shè)備所生產(chǎn)出來(lái)的水泥其顆粒力度也有著較大的差異性，進(jìn)而會(huì)給水泥的質(zhì)量帶來(lái)一定的影響.

2 水泥檢測(cè)方法的發(fā)展歷程

顆粒粒度分析檢測(cè)作為目前水泥行業(yè)領(lǐng)域中一項(xiàng)較為先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，不僅是了解水泥質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)之一，更是提升水泥質(zhì)量與調(diào)整水泥顆粒粒度大小的重要方法之一。在過(guò)去傳統(tǒng)的對(duì)水泥質(zhì)量的細(xì)度篩析法中，由于方法簡(jiǎn)單與易于操作的緣由，在我國(guó)大部分的水泥生產(chǎn)企業(yè)中有著悠久的歷史，然而在這之前，又由于水泥顆粒粒度的偏粗，通過(guò)細(xì)度篩析法只能從大體上判斷出水泥質(zhì)量的好壞，而隨著ISO 強(qiáng)度檢測(cè)方法的出現(xiàn)，對(duì)水泥顆粒粒度的要求越來(lái)越高，由此導(dǎo)致的水泥質(zhì)量控制變差，因此，比表面積分析法的出現(xiàn)又比細(xì)度篩析法的分析檢測(cè)水平又更近了一步，但通過(guò)表表面積分析法對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)分析的前提是保證水泥的密度要具備一定的穩(wěn)定性，且水泥顆粒粒度必須要呈正太的形式分布，如果水泥顆粒粒度的分布情況一旦發(fā)生了改變，表面面積分析法對(duì)水泥質(zhì)量的判斷就會(huì)出現(xiàn)偏差，甚至還會(huì)出現(xiàn)失靈的情況。

3 顆粒粒度的概述及重要性分析

3.1 顆粒粒度的概述

顧名思義，顆粒粒度指的就是水泥顆粒的直徑，也是用來(lái)描述水泥顆粒大小的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。如果將水泥顆粒比作成一個(gè)圓形，顆粒粒度指的就是它的直徑。但是，在實(shí)際的水泥材料中，顆粒的規(guī)則與大小往往都是不盡相同的。所以，如果用傳統(tǒng)的方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)不同。因此，通過(guò)顆粒粒度分析檢測(cè)來(lái)描述水泥顆粒的大小是已經(jīng)成為了我國(guó)當(dāng)前水泥行業(yè)領(lǐng)域中一種較為先進(jìn)的技術(shù)了。顆粒粒度又被稱之為顆粒級(jí)配，指的是不同顆粒大小的水泥在分析檢測(cè)樣品中所占據(jù)的比例，從水泥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的角度來(lái)說(shuō)，就是80 微米篩余條件下在被篩選水泥粉料中所占的比例。

3.2 顆粒粒度的重要性

眾所周知，水泥在所有的工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域中消耗是最大的，隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)綠色環(huán)保與節(jié)能減耗提出了更高的要求。在現(xiàn)如今的水泥生產(chǎn)過(guò)程中，為了達(dá)到國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的根本要求，新型干法窯在水泥生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，然而，該方法依然不能從根本上實(shí)現(xiàn)水泥在生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)能減耗的目的。而通過(guò)大量的顆粒粒度分析測(cè)試試驗(yàn)的結(jié)果表明：顆粒粒度分析檢測(cè)卻在節(jié)能減耗和增添混合材料方面發(fā)揮出了極其重要的作用。但是，在我國(guó)的大部分的水泥生產(chǎn)企業(yè)中尚未對(duì)顆粒粒度分析檢測(cè)具備較為深入的認(rèn)識(shí)，因而，顆粒粒度分析檢測(cè)方法還沒(méi)有在我國(guó)水泥行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。但顆粒粒度分析檢測(cè)不論是對(duì)水泥的質(zhì)量還是節(jié)能降耗所發(fā)揮的作用都是巨大的。

4 顆粒粒度分析測(cè)試對(duì)水泥質(zhì)量的影響

結(jié)合以上情況，本文通過(guò)顆粒粒度分析檢測(cè)對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行分析，以此來(lái)彌補(bǔ)細(xì)度篩析法與比表面積分析法中的不足。

4.1 顆粒粒度大小對(duì)水泥質(zhì)量的影響

水泥作為一種由大小不同顆粒組成組成的粉體產(chǎn)品，顆粒粒度分析檢測(cè)將會(huì)對(duì)水泥的質(zhì)量將會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，由于顆粒粒度大小的不一致性，也有可能會(huì)影響到水泥的強(qiáng)度、水化速度以及水泥顆粒的密度。相關(guān)研究表明，小于1 微米的水泥顆粒在加入水之后便會(huì)立即出現(xiàn)水化的現(xiàn)象，這對(duì)水泥的強(qiáng)度沒(méi)有任何的貢獻(xiàn)；小于3 微米的水泥顆粒在加入水之后的變化速度也非常的快。相反的，如果在水泥中小于3 微米的顆粒含量過(guò)多，還會(huì)使得混凝土的參計(jì)量變大，容易出現(xiàn)塌落度較小的現(xiàn)象，甚至在有的時(shí)候還會(huì)引發(fā)裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此，要通過(guò)顆粒粒度分析監(jiān)測(cè)方法對(duì)水泥的顆粒進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最理想的狀態(tài)是，小于3 微米的水泥顆粒應(yīng)當(dāng)為混合的礦物參和料，這會(huì)在一定程度上使得水泥的顆粒粒度變得更加緊密，從而使得水泥的結(jié)構(gòu)更加的緊致，進(jìn)而提高水泥的質(zhì)量。

4.2 粒度特征粒徑對(duì)水泥質(zhì)量的影響

粒度特征粒徑作為顆粒粒度分析檢測(cè)中的一種常見的參數(shù)，也會(huì)對(duì)水泥的質(zhì)量帶來(lái)一定的影響。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明：粒度分布特征對(duì)水泥質(zhì)量的影響主要是由比表面積分析法中的特征粒徑 x′和均勻性指數(shù) n 決定的。比表面積分析法對(duì)水泥的質(zhì)量、強(qiáng)度以及凝結(jié)程度都有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，是顆粒粒度分析測(cè)試中一項(xiàng)常見的參數(shù)。粒度特征粒徑表示的是水泥顆粒粒度的粗細(xì)程度，均勻性指數(shù)指的是水泥顆粒粒度分布的寬窄程度。而關(guān)于粒度特征粒徑對(duì)水泥質(zhì)量的影響國(guó)外一些發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)也做了大量的實(shí)驗(yàn)研究，更是得出了一致的看法，所以，通過(guò)顆粒粒度分析測(cè)試對(duì)水泥質(zhì)量的影響，并不說(shuō)顆粒越細(xì)就越好。

4.3 粒度測(cè)試圖形對(duì)水泥質(zhì)量的影響

一般情況下，在顆粒粒度分析測(cè)試圖形中，橫坐標(biāo)體現(xiàn)的是水泥顆粒粒度的大小，縱坐標(biāo)體現(xiàn)的是累計(jì)百分含量與區(qū)間百分含量。在圖形中一般也不會(huì)出現(xiàn)孤島或者雙峰的情形，如果左側(cè)出現(xiàn)了孤島的形狀，說(shuō)明著水泥顆粒粒度細(xì)粉過(guò)多，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)水泥的通風(fēng)頻次，并將碎鍛及時(shí)撿出，或者將被分析檢測(cè)的樣品適當(dāng)?shù)臏p少，以此來(lái)加快水泥的流動(dòng)速度，進(jìn)而提升水泥的質(zhì)量。如果＞ 45μm 的顆粒粒度過(guò)多，說(shuō)明水泥的融化速度就會(huì)變慢，強(qiáng)度也就降低，此時(shí)就應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)分析檢測(cè)的力度。同時(shí)在允許的范圍之內(nèi)適當(dāng)?shù)脑黾铀鄻悠罚档皖w粒粒度的直徑，增加水泥顆粒粒度在分析檢測(cè)過(guò)程中的停留時(shí)間，降低粗顆粒的含量，提升水泥的質(zhì)量。

4.4 粒度分析儀器對(duì)水泥質(zhì)量的影響

水泥顆粒粒度的分布對(duì)水泥的質(zhì)量有著很大的影響。截止迄今為止，通過(guò)粒度分析儀器對(duì)水泥質(zhì)量的控制并不是特別的普及。從目前的情況來(lái)看，較為普遍的顆粒粒度分析儀器主要有：激光粒度分析儀、沉降粒度儀、沉降儀、以及顆粒圖像儀器等。其中，沉降儀與顆粒圖像儀對(duì)水泥質(zhì)量的控制還基本停留在微米級(jí)的水平上，其控制的全部過(guò)程依然需要通過(guò)某種形式（換擋）才能得以實(shí)現(xiàn)，無(wú)法從根本上滿足水泥質(zhì)量的要求。而粒度分析儀器無(wú)需換擋便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥質(zhì)量的控制，非常適合水泥顆粒粒度的分布。通過(guò)利用粒度分析儀器可以獲得水泥顆粒粒度真實(shí)與詳細(xì)的分布情況，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)水泥顆粒在顆粒級(jí)配中存在的問(wèn)題與不足，及時(shí)的調(diào)整具體的工藝流程，進(jìn)而為施工企業(yè)帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)顆粒粒度分析測(cè)試對(duì)水泥質(zhì)量的影響，應(yīng)當(dāng)結(jié)合水泥顆粒粒度的大小、粒度特征粒徑、力度測(cè)試圖形等的情況合理的分析水泥的質(zhì)量，并對(duì)其做出正確的判斷，使水泥的性能、質(zhì)量以及顆粒的分布都能處于最佳的狀態(tài)之下，保證水泥的質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)企業(yè)效益的最大化。本文通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的分析，希望能為顆粒粒度測(cè)試分析提供相關(guān)的理論依據(jù)。