近年来随着商品混凝土的发展,水泥的标准稠度用水量越来越受到商品混凝土及水泥企业的重视。商品混凝土企业所用水泥强度等级大部分在42.5级及以上,相应地水泥生产企业也极其重视42.5级及以上等级水泥的标准稠度用水量。而对用于农村市场及小工程的低等级水泥的标准稠度用水量关注程度相对不够,这就造成部分用户在施工过程中出现异常现象,而又查找不到原因。
1 出现的问题
2015年3月中旬我公司的用户反映,一批号P·C 32.5R水泥在施工过程中“不黏糊、不上墙”,施工困难。我公司技术人员随即现场查看,客户反映属实,即施工性能不好(水泥黏聚性差、泌水严重、粉刷施工困难),从施工所剩水泥中取样检测,结果见表1。
表1 水泥检验结果对比
从表1可见,检测结果符合国家标准要求。和以前的出厂P·C 32.5R水泥的各项质量性能数值对比发现:1)水泥标准稠度用水量检测结果30.5%,大于以往28.0%~29.0%的正常值;2)凝结时间都比正常延迟40 min左右。其他数值都在正常范围内。我公司立即组织相关技术人员进行原因查证和分析。
2 原因分析
水泥标准稠度用水量偏高可能的原因:1)熟料标准稠度用水量增加;2)使用纯度低的天然二水石膏(不溶物>5.0%);3)某些混合材的种类、掺量及质量的影响;4)水泥磨温过高;5)水泥细度过细。
熟料是公司自己生产的熟料,标准稠度用水量在24.0%左右,近期没有大的波动;使用的石膏是脱硫石膏;3月中旬外界气温也不高,出磨水泥温度在90.0 ℃左右;水泥45 μm筛筛余6.0%,处于正常控制范围。公司接到客户反映前,于3月8日生产一批P·C 32.5R水泥,水泥各物料配比和前几次生产的配比相同,检验数据结果与工地检验结果接近(表1)。所以就从混合材的质量上查找原因。从生产现场取生产水泥所有物料进行分析,结果见表2。
表2 生产水泥用物料化学分析
从表2检验结果看,除粉煤灰的烧失量(12.30%)高于正常使用粉煤灰(6.00%)外,其他结果均处于正常控制范围。
GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》6.2技术要求:烧失量≤8.0%。粉煤灰烧失量严重超标。粉煤灰中的未燃碳是有害成分,烧失量越大,含碳量越高,混凝土的需水量就越大。
为了验证粉煤灰中粉煤灰烧失量超标是水泥需水量增加的原因,用正常粉煤灰(烧失量5.6%)和烧失量偏高(烧失量12.30%)的粉煤灰均掺30.0%进行小磨试验对比。粉磨同样的时间,试验结果见表3。
表3 粉煤灰对水泥标准稠度用水量的影响
表3试验结果表明,烧失量12.30%的粉煤灰与烧失量5.6%的粉煤灰相比,水泥标准稠度用水量增加了2.6%,同时也出现了泌水现象。
通过物料的化学分析及小磨试验可以验证,是由于粉煤灰烧失量超标造成“水泥黏聚性差、泌水严重、粉刷施工困难” 的异常现象。
通过调查得知,由于供应我公司粉煤灰的电厂在生产过程中出现了设备问题,而未与我公司及时沟通,导致有大约500 t烧失量超标的粉煤灰进厂。
3 措施与对策
3月8日生产的P·C 32.5R水泥中粉煤灰的配比为20.0%。进行逐渐降低粉煤灰的配比同时提高水渣和炉渣配比的小磨试验,根据试验数据分析该批粉煤灰配比降至多少是安全的,试验结果见表4。
表4 该批粉煤灰的安全配比试验
表4试验数据证明:随该批次粉煤灰配比的降低,水泥标准稠度用水量呈逐渐下降趋势,水泥泌水逐渐弱化;当配比降至8.0%时,标准稠度用水量已降低至正常水平并且也不再泌水。
根据该试验,采用表4中编号3的配比组织生产,把粉煤灰库内的该批次粉煤灰用完。生产的水泥检测数据恢复至正常水平,市场反映良好。
通过此次事件及事后的分析验证,粉煤灰中烧失量超标是“施工性能不好(水泥黏聚性差、泌水严重、粉刷施工困难)”的直接原因。日常生产中采取如下对策:
1)保持与粉煤灰供应单位及时有效的沟通;2)加大进厂粉煤灰的检验频次;3)生产过程中,从粉煤灰库底取样检测以验证进厂粉煤灰质量;4)若有烧失量超标的进厂,应及时降低其配比来保证水泥的施工性能。
作者:马来运,白建敏
作者单位:天瑞集团郑州水泥有限公司
文章摘自《水泥》杂志2017年第3期