助磨劑對普通硅酸鹽水泥的流動性、顆粒分散度及其砂漿性能的影響

黃柳

摘 要：水泥是建筑施工最常用的原材料之一，其綜合性能對整個建筑工程的質(zhì)量有直接的影響，因此，對水泥的綜合性能進行分析有十分重要的意義。通過實驗分析了助磨劑對普通硅酸鹽水泥的流動性、顆粒分散度、砂漿性能等性質(zhì)的影響。

關(guān)鍵詞：助磨劑；建筑工程；硅酸鹽水泥；砂漿

中圖分類號：TQ174.4+63 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0078-02

如果水泥質(zhì)量不合格，就很有可能降低建筑工程的可靠性和穩(wěn)定性，為建筑工程埋下安全隱患。因此，在建筑工程施工過程中，一定要保證其質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定。施工過程中加入的各種助磨劑會對水泥的流動性、顆粒分散度、砂漿性能等造成一定的影響。通過實驗就助磨劑對普通硅酸鹽水泥性能的影響進行了分析。

1 實驗環(huán)節(jié)

1.1 主要原料

本次實驗的主要原料有熟料、二水石膏、礦渣、助磨劑等，其中，二水石膏中SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.48%，結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.86%；礦渣的質(zhì)量系數(shù)為1.71.本次實驗采用的助磨劑有含羥基的表面活性劑和含羧基的表面活性劑兩種。

1.2 實驗方法

配置4 kg的混合料，其中熟料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%、二水石膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、礦渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%.將熟料放入破碎機中破碎后，和石膏、烘干的礦渣一起混合粉磨，當(dāng)混合物的比表面積達(dá)到300～350 m2/kg后，停止粉磨。需要注意的是，在粉磨混合物前，要將事先配置好的助磨劑滴加到混合物中；在粉磨過程中，加入助磨劑和沒有加助磨劑的混合物的粉磨時間要保持一致；粉磨結(jié)束后采用0.8 mm的篩對粉體特性和水泥性能進行測試，水泥的粒度分布采用激光粒度分析儀進行檢測。

2 結(jié)果討論

2.1 水泥流動性分析

休止角是衡量和評判水泥流動性的標(biāo)準(zhǔn)。休止角是指水泥自然堆積時，在靜止平衡狀態(tài)下自由表面和平面形成的最大角度，水泥的流動性會隨著休止角的減小而變大。在本次實驗中，粉料顆粒休止角的測定結(jié)果為：在沒有加入助磨劑時，水泥的細(xì)度為3.26%，比表面積為332 m2/kg，休止角為45°，標(biāo)準(zhǔn)稠度為25.75%，成型水灰比為0.44，流動度為127 mm，3 d抗壓度為31.5 MPa，28 d抗壓強度為61.6 MPa；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的含羥基的表面活性助磨劑后，水泥的細(xì)度為1.86%，比表面積為338 m2/kg，休止角為42°，標(biāo)準(zhǔn)稠度為25.50%，成型水灰比為0.44，流動度為128 mm，3d抗壓度為35.7 MPa，28 d抗壓強度為64.8 MPa；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的含羧基的表面活性助磨劑后，水泥的細(xì)度為1.90%，比表面積為337 m2/kg，休止角為43°，標(biāo)準(zhǔn)稠度為25.50%，成型水灰比為0.44，流動度為126 mm，3 d抗壓度為34.6 MPa，28 d抗壓強度為65.3 MPa。

通過實驗得出，與不加入助磨劑相比，加入含羥基的表面活性助磨劑使水泥的休止角減小了3°、使水泥的休止角減小了2°，也就是說，加入助磨劑后增強了水泥的流動性。

2.2 水泥的分散度

水泥的分散度是指水泥顆粒的分散程度，水泥顆粒越細(xì)，則分散度越高。水泥的分散度常用細(xì)度、比表面積、顆粒平均直徑和顆粒組成等表示。

2.2.1 細(xì)度

根據(jù)以上的實驗結(jié)果得出，不加入助磨劑時，水泥的細(xì)度為3.26%；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的含羥基的表面活性助磨劑后，水泥的細(xì)度下降到1.86%；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的含羧基的表面活性助磨劑后，水泥的細(xì)度下降到1.90%.

2.2.2 水泥顆粒的粒度分布

通過激光粒度分析儀測量出水泥的顆粒分布結(jié)果為：不加入助磨劑時，<3 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.1%，<10 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.5%，<20 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41.9%，<30 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.9%，<40 um 的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.9%，水泥的平均粒徑為25.14 um；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的含羥基的表面活性助磨劑后，<3 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%，<10 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.3%，<20 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.1%，<30 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.9%，<40 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.5%，水泥的平均粒徑為17.47 um；加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的含羧基的表面活性助磨劑后，<3 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.8%，<10 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.1%，<20 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.4%，<30 um的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.1%，<40 um 的水泥顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.0%，水泥平均粒徑為18.36 um。

加入助磨劑后，水泥顆粒的細(xì)粒度含量會增多。在不加入助磨劑時，水泥中<30 um的細(xì)顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.9%，加入兩種質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的含羥基助磨劑后，<30 um的細(xì)顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到72.9%和72.0%，水泥顆粒平均粒徑從25.14 um降到17.47 um和18.36 um。證明加入助磨劑后，水泥的分散度得到了極大提高。

2.3 砂漿強度

分析實驗結(jié)果可得出，沒有加入助磨劑時，水泥的3 d抗壓強度和28 d抗壓強度分別為31.5 MPa和61.6 MPa；加入助磨劑后，水泥的抗壓強度有了明顯的提高，證明加入適量的助磨劑能提高水泥的砂漿強度。

3 結(jié)束語

綜上所述，加入適量助磨劑能有效提高普通硅酸鹽水泥的流動性、顆粒分散度和砂漿強度。因此，在使用水泥的過程中，可根據(jù)實際情況加入一定量的助磨劑，從而全面提高水泥的綜合性能。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕

The Impact on Ordinary Portland Cement Grinding Aids Mobility， Dispersion of Particles and Mortar

Huang Liu

Abstract： Cement is one of the most commonly used construction materials， its overall performance has a direct impact on the quality of the construction work， therefore， and to analyze the overall performance of cement has a very important significance. Through experimental analysis of the impact on the nature of ordinary portland cement grinding aids mobility， dispersion of particles， such as mortar performance.

Key words： aids； construction works； portland cement； mortar