作为预拌混凝土的相关材料Word文档格式.docx

1、 、我国复合水泥的品种 我国出现了多种体系的复合水泥，不仅有传统混合材生产的复合水泥,也有新开辟混合材的复合水泥。传统的混合材为高炉矿渣、火山灰、粉煤灰、石灰石、砂岩、窑灰等；新开辟的混合材有化铁炉渣、精炼铬铁渣、增钙液态渣、磷渣、钛渣等。上述混合材在使用方面已制订了相应的标准，属于GB18-91中“规定的混合材”，可以按照有关规定使用。2.1 含矿渣的复合水泥 粒化高炉矿渣在我国早已成为一种重要的水泥原料，由于其来源分布方面的原因，致使许多地区矿渣资源很紧张,价格较高。为了节约矿渣掺量,降低水泥成本,一些企业采用石灰石、沸石、磷渣、粉煤灰、钢渣、煤矸石等与矿渣双掺或三掺,因而形成了以矿渣为主

2、要混合材的系列复合水泥。21. 矿渣、石灰石复合水泥 据李东旭等人的研究,矿渣与石灰石双掺后，其3抗压强度高于两者中任一种单掺时强度。总掺量为050%时,复合水泥的抗压强度随石灰石掺量增加而降低。当石灰石掺量控制在10以内时，不会改变原矿渣水泥的性能。中国水泥厂用矿渣（23%3%）、石灰石（5%9%）、窑灰（%）三掺，生产出了28d抗压强度高于52.5Pa的复合水泥。济南水泥厂以矿渣（8%）与石灰石为混合材生产复合水泥,石灰石掺量为12%1%,其早期强度优于矿渣水泥,初凝时间也较理想；以矿渣、石灰石、粉煤灰三掺时，粉煤灰不宜超过3%的掺加量,否则早期强度偏低,凝结时间也延长了。2.1. 矿渣、

3、煤矸石复合水泥 邯郸水泥厂将矿渣、煤矸石作为混合材生产复合水泥,并用窑灰部分代替矿渣，复合水泥性能全部达到标准中45号复合水泥的各项技术要求。该厂的混合材掺量为矿渣25%7%，煤矸石8.5%12.5%，窑灰5%，水泥28d抗压强度可达到5Pa以上。煤矸石中的基本组分是含水硅酸盐的粘土矿物、高岭石或多水高岭石,其中碳质页岩约占4%50%，经自燃后活性氧化硅、活性氧化铝总量占685%，活性较高。陕西省耀县水泥厂特种水泥分厂用15矿渣、5%煤矸石（没有自燃）双掺，生产出的复合水泥性能也较好,28d抗压强度可达到5MPa以上。21.3矿渣、磷渣复合水泥 磷渣是电炉升华制磷的副产物,经过水淬后含有80%

4、以上的玻璃体,主要矿物是-CS（假硅灰石）、2S、C12A7、3S2（钙硅石）、32Ca2（枪晶石）等,具有与矿渣相接近的水化活性。青岛水泥厂在生产复合水泥时发现，磷渣掺量达到25%的情况下,其水泥性能与矿渣水泥性能相似，在不改变生产工艺的情况下,完全可以生产425号水泥,其它各项指标均符合标准规定。磷渣超过25后,水泥凝结时间延长，3d、7强度随磷渣掺量增加而显著下降,2d强度则下降幅度较小，如采用激发剂则可改善此种情况。 2.1.4矿渣、沸石复合水泥 沸石是我国常用的一种天然火山灰质混合材,湖北省黄石市二水泥厂用矿渣2、沸石10%双掺,可生产出42号复合水泥,但沸石掺量不易过多。例如,芦令

5、超等人用矿渣10%20%、沸石30%40%进行了双掺试验研究，发现加入大量沸石会导致复合水泥早期、后期强度下降幅度较大。使用复合激发剂后，可减小强度降低的幅度。李东旭等人的研究表明，不用激发剂时,固定矿渣、沸石总掺量为40%,强度随沸石掺加而下降。当加入激发剂时，d、7d强度有所提高。不论有无激发剂加入，复合水泥中以沸石掺量1%时强度最好。2.5其它含矿渣的复合水泥 金成昌等人用矿渣、钢渣、粉煤灰、煤渣作混合材,总掺量达到45%以上，激发剂45%，制造出的复合水泥28d抗压强度可达到48Ma以上。山东建材学院水泥研究所张德成等人研究用矿渣20%2%,电厂炉渣15%也可生产出符合标准的25号复合

6、水泥，此项技术已在泰安某水泥厂得到生产应用,并取得了可观的经济效益。其它的例如矿渣、碎砖双掺,矿渣、页岩、石灰石三掺,也取得了很好的结果。 .硅质渣、铁粉复合水泥 硅质渣是化工厂用铝矾土作原料生产硫酸铝时产生的废渣，又称为硫酸铝渣。其主要化学组成为SiO2、Al2O3，硫与碱含量很少,XRD分析表明含有大量活性Si、Al2O3，单掺时,能提高水泥3d、7d及28d的强度。铁粉是用硫铁矿石生产硫酸时排出的废渣,又称为硫铁矿渣,主要化学组成为Fe2O3、O2、23等,外观为红色,常用作为水泥生产中的铁质校正原料，单掺试验表明也具有一定的水化活性。临沂第三水泥厂的生产表明,当两者掺量固定为0%时,复

7、合水泥28d抗压强度随硅质渣掺量减少而降低；总掺量为5时，硅质渣掺1%为最好;总掺量为0%时，硅质渣掺%为最好。在后两种情况下，复合水泥28d抗压强度均高于纯硅酸盐水泥的强度。硅质渣有一定的促凝作用,可缩短复合水泥的凝结时间。但掺量太多,需水量相应增加。由于铁粉外观为红色,故该复合水泥也呈暗红色,这与习惯上常用的水泥在颜色上不一致，可能在一定范围内影响该水泥的使用。但可以直接用于那些需要红色水泥的场合，如制作水磨石、红底水刷石、地面、花砖等,作为彩色水泥使用,永不褪色。该水泥又称为硫酸铝渣、硫铁矿渣复合水泥。 23 含粉煤灰的复合水泥 .1 粉煤灰、磷渣复合水泥 根据张虹等人的研究结果,粉煤灰

8、单掺时不如与磷渣双掺时的效果好。在粉煤灰掺量25%及石膏掺量5不变的情况下,改变熟料与磷渣的相对掺量，当磷渣掺量小于2%时水泥强度随磷渣掺量增加而增加;当磷渣掺量大于25%时,水泥强度随之降低;混合材总掺量为50时，磷渣掺2%效果最好。该水泥早期强度高，凝结时间正常,达到了42号R型水泥的标准，具有良好的抗冻性及抗蚀性。23.2 粉煤灰、煤渣复合水泥 峨眉山盐化工业集团公司水泥厂,用粉煤灰、煤渣双掺生产复合水泥。掺入两种混合材比例最好是，根据多次实验，生产25号复合水泥时,总混合材最佳掺量是25左右,最多可以掺到0%,超过30%后水泥抗压强度波动大、无法稳定生产。根据该厂的生产经验，生产复合水

9、泥时,熟料的28d抗压强度至少要高于54Ma；另外水泥细度相对要求更细一些,工厂内控指标应小于5以下；同时对混合材的烧失量也要严格控制，防止复合水泥的烧失量超过国家标准。2.3.粉煤灰、硅锰渣复合水泥 硅锰渣是生产硅锰合金时，用aO还原后形成的一种副产品，经水淬后成为粒状,结构疏松,外观为浅绿色。岩相分析证实其含C2S在7%以上，其余矿物为尖晶石类矿物及锰酸钙，与粉煤灰双掺可生产5号复合水泥。辽宁省朝阳二建水泥厂与辽宁省辽阳建材研究所的研究发现,硅锰渣掺量增多可以提高复合水泥的抗折强度。用其配制抹灰砂浆,和易性好,泌水性小，早期强度发展较快。24烧粘土、废渣、石灰石复合水泥 富平飞跃建材厂研制

10、生产了这种水泥，烧粘土是一种人工火山灰质混合材，含有较多的Si2、Al3,这里所用的废渣也是一种含有SiO、Al2O3的人工火山灰材料。根据试验后确定混合材最佳三掺配比为:烧粘土12%16%，废渣5%1%,石灰石3%,总掺量20%31%,该水泥符合国家标准45号、425号型复合水泥的要求，并有部分水泥达到25号复合水泥的指标要求。石灰石起着提高强度的作用，如果只用烧粘土与废渣双掺,则28d抗压强度低于三掺时的强度值;单掺烧粘土%16%时也不如三掺时的效果好。25煤矸石、液态渣（或石灰石）复合水泥 陕西省耀县水泥厂特种水泥分厂用液态渣15%、煤矸石1%双掺,所生产的复合水泥虽然早期强度较低，但水

11、泥需水量较小,浆体流动度较好,强度增进率较高。该厂采用的液态渣是电厂煤灰经过水冷后形成的半透明玻璃体材料，较为难磨,其主要化学组成为S、Al2O3、e2O3,而CaO含量很少。用煤矸石20、石灰石5%双掺，及液态渣20%、石灰石5%双掺，也均可生产42号型复合水泥。.6彩色复合水泥 李岳庆用特定的矿渣、钢渣与石灰石、石膏、白色硅酸盐水泥熟料，经合理配比后磨细而成了彩色复合水泥。其3d、7d强度均达到早强型水泥的要求,有着较高的强度增进率。钢渣掺量要求小于10，否则会产生急凝、安定性不良、强度增进率低等不良现象。这里采用的钢渣为水淬还原钢渣，含有较多的C2S矿物,由于水淬阻止了C2S向-C2S转

12、化，故活性较高。彩色复合水泥中由于混合材量较大，因而降低了水泥碱度（H为8.5左右），其坯体白度（不加颜料时的水泥白度）为65度左右。制成彩色水泥制品后色泽艳丽、持久，不泛白、不起霜；同时，矿渣的水化使得混凝土表面凝胶增多,水泥制品色泽显得特别光亮。据报道，也有研究人员用矿渣、钢渣、石灰石、磷渣、煤渣等作混合材制备出了复合道路水泥。3、复合水泥的水化机理与耐久性研究 .1复合水泥的水化产物与水化过程为了研究复合水泥的水化机理，研究人员用XD、A测试方法分析了矿渣石灰石复合水泥水化3d、28d的水化产物，发现该复合水泥的水化产物为C（H）、At、AFm、CSH及CAH（C3aCO3H2O即水化碳

13、铝酸钙）,同时还有SiO。及未反应的CO及CS。石灰石与矿渣双掺的复合水泥，比石灰石或矿渣单掺的效果好，这可以从下面的分析中得到解释。首先是石灰石易磨性比矿渣好,与矿渣及熟料同粉磨时，相对磨得更细,这样较细的石灰石粉末可填充到水泥石孔隙中，从而增加了水泥石密实度，减少了孔隙率;二是石灰石可加速熟料中3的水化速度，有利于早期强度的发展，Husson及章春梅等人已经证明了随CC掺量增加，细度更细而加速C3S的水化。三是石灰石参与水化反应,生成了水化碳铝酸钙,这是一种与钙矾石结构相似的针状晶体，具有一定的强度,但它在形成数量上很有限，对早期强度的贡献也有一定的局限性。四是石灰石与石膏的复合作用,促使碳铝酸钙向硫铝酸钙转化,并促使Ft向AFm转化，提高了水泥石密实性。五是石灰石与矿渣在强度发展上的互补作用,石灰石对早期强度贡献较大,而对后期强度贡献较小,矿渣则正好相反，它在水化初期几乎呈惰性,随着水化反应的进行，它不断地生成水化产物，使后期强度不断增长。研究人员还研究了矿渣、沸石复合水泥的水化。沸石的结构中存在许多大小均一的孔道与空腔，在碱性物质作用下可以释放出SiO2、l2O3,并与Ca（OH）。反应生成水化铝酸钙与水化硅酸钙，水化铝酸钙继续与石膏作用生成水化硫铝酸钙。矿渣中aO含量高,与沸石具有良好的兼容性，因此与矿渣双掺后可增加水泥石中凝胶的数量