在水泥和混凝土中掺入高细度混合材以提高水泥及其制品的力学强度,是许多国家建材工作者研制超高强水泥和高强混凝土所采用的技术路线之一。借鉴研制高强度水泥和混凝土的部分技术措施,笔者尝试在通用水泥的生产过程中利用掺入细磨混合材的方法,来提高水泥的强度和增加混合材掺量,从而达到提高水泥质量、降低生产成本的目的。为此,试验研究了水泥颗粒级配对水泥强度的影响,以及不同配比和粉磨细度的水泥性能。

1 试验原料及试验方法
1.1试验用混合材的化学成分
??? 试验所用各种混合材的化学成分列于表1。

1.2试验方法
为了控制掺细磨混合材水泥当中混合材和水泥熟料等各组分的粉磨细度和水泥颗粒级配,小磨试验中采用两套研磨体。一套为微型研磨体(钢段直径8～25mm),主要用于研磨水泥中的混合材等高细组分;一套为普通研磨体(钢段直径>20 mm),用于研磨水泥中的熟料等粗组分。分别控制和调整水泥中粗组分和细组分的粉磨细度,并按不同比例将两个组分混合均匀,从而找出较合理的水泥颗粒级配。并对不同水泥配比和粉磨细度的这种水泥基本性能进行了测试。

2 水泥颗粒级配对强度的影响
2.1不同颗粒级配的水泥强度
试验中选用了6组试验样品,其中1组为混合粉磨,5组为分别粉磨,但粗、细组分细度均不相同。
图1为上述不同粉磨方式和粉磨细度即不同颗粒级配的水泥强度增长曲线。图中曲线A为混合粉磨,其余B、C、D、E、F五条曲线为分别粉磨。各条曲线所对应的水泥强度试验结果和粉磨细度列于表2。

其中A组水泥和与A组水泥比表面积相同的D组水泥,以及与A组水泥强度相近的B组水泥的颗粒级配列于表3和表4。

注:1.表中各组数据为3套试样数据平均值,下表同。2.水泥中粗组分平均配比为:熟料57%、石膏4%、矿渣16%;细组分平均配比为:沸石7%、矿渣和硅灰石尾矿共10%、石灰石和石膏共6%。3.细组分中沸石比例相对较多,故粉磨的比表面积控制较高。对不同的混合材应控制不同的比表面积(见表6)。

结合图1、表2～表4,可以看出:
1)在水泥比表面积和中位粒径基本相同的情况下,分别粉磨的D组试样与混合粉磨的A组试样相比,由于水泥颗粒级配的不同,28d抗压强度提高了6.7 MPa,约13.4%,3d抗压强度提高近3.0 MPa,即12.3%。

?2)在分别粉磨的试样中,D组试样与B、C两组试样相比,虽然其水泥比表面积居于B、C两者之间,但其抗压强度却明显高于两者。表明分别粉磨对水泥强度的影响不完全取决于混合后的水泥细度,而主要决定于水泥中粗组分和细组分各自的粉磨细度和比例,即水泥的颗粒级配情况。