在水泥和混凝土中摻入高細度混合材以提高水泥及其制品的力學強度,是許多國家建材工作者研制超高強水泥和高強混凝土所采用的技術路線之一。借鑒研制高強度水泥和混凝土的部分技術措施,筆者嘗試在通用水泥的生產過程中利用摻入細磨混合材的方法,來提高水泥的強度和增加混合材摻量,從而達到提高水泥質量、降低生產成本的目的。為此,試驗研究了水泥顆粒級配對水泥強度的影響,以及不同配比和粉磨細度的水泥性能。

1 試驗原料及試驗方法
1.1試驗用混合材的化學成分
??? 試驗所用各種混合材的化學成分列于表1。

1.2試驗方法
為了控制摻細磨混合材水泥當中混合材和水泥熟料等各組分的粉磨細度和水泥顆粒級配,小磨試驗中采用兩套研磨體。一套為微型研磨體(鋼段直徑8～25mm),主要用于研磨水泥中的混合材等高細組分;一套為普通研磨體(鋼段直徑>20 mm),用于研磨水泥中的熟料等粗組分。分別控制和調整水泥中粗組分和細組分的粉磨細度,并按不同比例將兩個組分混合均勻,從而找出較合理的水泥顆粒級配。并對不同水泥配比和粉磨細度的這種水泥基本性能進行了測試。

2 水泥顆粒級配對強度的影響
2.1不同顆粒級配的水泥強度
試驗中選用了6組試驗樣品,其中1組為混合粉磨,5組為分別粉磨,但粗、細組分細度均不相同。
圖1為上述不同粉磨方式和粉磨細度即不同顆粒級配的水泥強度增長曲線。圖中曲線A為混合粉磨,其余B、C、D、E、F五條曲線為分別粉磨。各條曲線所對應的水泥強度試驗結果和粉磨細度列于表2。

其中A組水泥和與A組水泥比表面積相同的D組水泥,以及與A組水泥強度相近的B組水泥的顆粒級配列于表3和表4。

注:1.表中各組數據為3套試樣數據平均值,下表同。2.水泥中粗組分平均配比為:熟料57%、石膏4%、礦渣16%;細組分平均配比為:沸石7%、礦渣和硅灰石尾礦共10%、石灰石和石膏共6%。3.細組分中沸石比例相對較多,故粉磨的比表面積控制較高。對不同的混合材應控制不同的比表面積(見表6)。

結合圖1、表2～表4,可以看出:
1)在水泥比表面積和中位粒徑基本相同的情況下,分別粉磨的D組試樣與混合粉磨的A組試樣相比,由于水泥顆粒級配的不同,28d抗壓強度提高了6.7 MPa,約13.4%,3d抗壓強度提高近3.0 MPa,即12.3%。

?2)在分別粉磨的試樣中,D組試樣與B、C兩組試樣相比,雖然其水泥比表面積居于B、C兩者之間,但其抗壓強度卻明顯高于兩者。表明分別粉磨對水泥強度的影響不完全取決于混合后的水泥細度,而主要決定于水泥中粗組分和細組分各自的粉磨細度和比例,即水泥的顆粒級配情況。