水泥顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)在質(zhì)量控制中的應(yīng)用和探討

張曉峰

（成安金隅太行水泥有限公司，河北 邯鄲056700）

0 引言

激光粒度分析儀原理是不同的水泥顆粒大小對(duì)光的散射光能分布不同來進(jìn)行粒度測(cè)定，通過計(jì)算機(jī)可直觀的顯示水泥的顆粒范圍、種顆粒粒徑大小、占顆粒總數(shù)的比例等，這些顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)水泥強(qiáng)度和性能起著不同的作用，通過這些顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)與其強(qiáng)度和性能的關(guān)系，建立多元回歸方程模型，可較好的預(yù)測(cè)水泥強(qiáng)度和性能，從而可以及早發(fā)現(xiàn)水泥質(zhì)量問題。多元回歸方程模型要求最小樣本容量為自變量數(shù)的3-10倍，Excel數(shù)據(jù)分析功能可分析16個(gè)自變量，因此選擇48個(gè)以上樣本數(shù)才能分析說明問題。

1 各粒徑組分對(duì)水泥性能的影響

在組成水泥的所有顆粒中，3-30μm的顆粒對(duì)水泥強(qiáng)度增長(zhǎng)起主導(dǎo)作用。在此范圍內(nèi)各粒級(jí)的分布應(yīng)是連續(xù)的，且總的含量不應(yīng)低于65%，16-24μm之間的顆粒對(duì)水泥強(qiáng)度的影響更為重要，它們的含量愈多愈好。小于3μm的細(xì)顆粒的水化速度很快，有的甚至在攪拌過程中就已經(jīng)完成，所以這些細(xì)顆粒僅對(duì)早期強(qiáng)度有利。30-60μm的顆粒的水化程度較低，而大于60μm的粗顆粒的活性很小，水化作用甚微，僅起填料作用；當(dāng)水泥顆粒組成中0-10μm細(xì)粉顆粒含量偏多，水泥水化速率相對(duì)加快，水泥水化產(chǎn)物生成迅速，漿體硬化快，凝結(jié)時(shí)間相應(yīng)變短，同時(shí)需水量也隨之增加；不同顆粒直徑、形顆粒間搭接絞合以及摩擦阻力不同，生成的水泥產(chǎn)物相互間搭接絞合及粘附力也不同，凝結(jié)時(shí)間也不同。當(dāng)水泥顆粒組成中1μm細(xì)粉顆粒含量過多，尤其達(dá)到10%以上，水泥的施工性能將變差，大于38μm顆粒含量增加，水泥泌水行將增加。

2 各粒徑組分與水泥性能多元回歸方程模型的建立

以各粒徑與強(qiáng)度的多元回歸方程模型為例

將激光粒度分析儀測(cè)定顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)和強(qiáng)度(28天抗壓強(qiáng)度)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建立Excel表1。

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點(diǎn)擊表1主菜單“工具”→“數(shù)據(jù)分析”→“回歸”，自動(dòng)生成表2。

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表2中，A16：A31為表1中B3：Q3的排序默認(rèn)標(biāo)識(shí)，Coefficients對(duì)應(yīng)的方程的回歸系數(shù)，B16為截距，B16：B31為各變量回歸系數(shù)。E16：E31中的P-value是回歸系數(shù)t統(tǒng)計(jì)量的P值。除E28的t統(tǒng)計(jì)量的P值遠(yuǎn)小于顯著性水平0.05，說明該項(xiàng)自變量與y相關(guān)，其他各項(xiàng)的t統(tǒng)計(jì)量的P值遠(yuǎn)大于顯著性水平0.05，說明這些項(xiàng)自變量與y不存在相關(guān)性，這些變量保留在方程中是不正確的，因此以此建立的方程模型不正確，需重新建立。重新建立多元回歸方程模型采用的是“向后篩選”方法，依次剔除表1中B3、C3、D3、E3、F3、H3、I3、L3、M3、O3、P3、Q3項(xiàng)，重復(fù)表2步驟，自動(dòng)生成表4

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表3中，E16至E19的t統(tǒng)計(jì)量的P，遠(yuǎn)小于顯著性水平0.05，因此該4項(xiàng)自變量與y（28天抗壓強(qiáng)度）相關(guān)，由此得出正確的回歸方程：

y=-0.7721D50+0.7268X'+24.6600n+0.3320(3-32 um)+8.0694

表3中，殘差最大為2.09，其絕對(duì)殘差（誤差）僅為3.63%，遠(yuǎn)小于GB/T17671中熟料強(qiáng)度檢驗(yàn)誤差±5.0%的要求。

用同樣的方法可建立各粒徑組分和凝結(jié)時(shí)間，凈漿經(jīng)時(shí)損失（水泥施工性能）的多元回歸方程模型，本文不再一一闡述。

3 結(jié)論

激光粒度儀檢測(cè)的水泥顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)可詳盡的描述顆粒的分布情況，對(duì)水泥質(zhì)量控具有指導(dǎo)意義。通過數(shù)據(jù)顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)可對(duì)水泥強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、凈漿經(jīng)時(shí)損失等建立多元回歸方程模型，能很好的預(yù)測(cè)水泥質(zhì)量和性能指導(dǎo)生產(chǎn)，同時(shí)數(shù)據(jù)顆粒級(jí)配數(shù)據(jù)對(duì)粉磨系統(tǒng)調(diào)整也有一定的指導(dǎo)作用。