影响水泥凝结时间的因素分析.pdf

2023.No.8-17-0引言水泥凝结时间是一项影响混凝土性能的重要指标，水泥凝结时间的长短直接影响到混凝土的凝结时间，而混凝土初凝时间太短，将影响混凝土拌和料的运输及浇注，终凝时间过长，则影响混凝土工程的施工进度，因此一直以来客户对水泥的凝结时间比较关注。我公司也在采用在助磨剂中加缓凝组分等措施进行凝结时间调整，但实际生产中影响水泥凝结时间的因素还有很多，比如混合材品种、熟料氧化镁含量、水泥SO3的含量等，现结合实际生产情况，对这些因素的影响进行总结分析。1氧化镁含量对熟料凝结时间的影响我公司使用的石灰石中MgO含量存在一定波动，直接导致了熟料中MgO含量的波动，从表1统计的2022年15月2号和3号窑熟料MgO含量与凝结时间对应关系可以看出，熟料MgO含量小于2.2%，熟料的初凝和终凝结时间总体趋于稳定，高于2.2%后总体呈现上涨，且MgO含量越高凝结时间越长。为此在生产过程中应注意控制石灰石MgO含量以稳定熟料凝结时间，同时夏季需要延长水泥凝结时间时，可采取提高石灰石MgO含量的方式提高熟料MgO含量，实现延长水泥凝结时间的目的。2混合材对水泥凝结时间的影响为研究混合材对水泥凝结时间的影响，本文采用P 52.5水泥为基准样，分别单掺16%的不同混合材配制42.5等级水泥进行相应的凝结时间研究，其中混合材采用小磨粉磨，其研究结果如表2所示。从表2可知，对水泥凝结时间的影响大小顺序为：粉煤灰黄磷渣锂渣磁铁渣（炉渣）玄武岩石灰石，使用粉煤灰凝结时间变长且非常显著，主要与其需水性高有较大关系，而黄磷渣延长凝结时间主要是含P2O5的缓凝组分，在大磨生产上混合材的粉磨细度会导致标准稠度用水量的变化，从而导致凝结时间也会与本试验规律存在一定差异，但总体趋势与本试验能保持一致。表1不同MgO含量熟料凝结时间统计分析生产线MgO统计区间/%MgO平均值/%初凝时间/min终凝时间/min2#窑1.41.81.621191551.82.01.901261642.02.22.081191572.22.52.331391842.53.02.801411803#窑1.61.81.701151501.82.01.871161522.02.22.121161522.22.52.371251612.52.92.77145185表2不同混合材对水泥凝结时间影响样品信息标准稠度用水量/%初凝时间/min终凝时间/minP 52.527.00 162211P 52.5+16%炉渣27.20 173227P 52.5+16%玄武岩27.20 152198P 52.5+16%锂渣27.40 194249P 52.5+16%磁铁渣26.50 176222P 52.5+16%黄磷渣26.70 221284P 52.5+16%石灰石27.00 144187P 52.5+16%粉煤灰30.80 2393103缓凝型助磨剂生产水泥凝结时间变化情况在助磨剂中采用缓凝组分进行水泥凝结时间调节时，助磨剂中缓凝组分主要为糖类物质，受高温后存在缓凝效果变差的现象。我们采用大磨批量生产影响水泥凝结时间的因素分析王燕，赵勇康（四川峨胜水泥集团股份有限公司，四川峨眉山614222）摘要：本文对近几年来公司生产中影响水泥凝结时间的一些因素进行了总结分析，得出熟料中氧化镁含量、混合材品种变化、助磨剂中缓凝组分加热变质、水泥SO3控制等因素会对水泥凝结时间造成一定的影响，总结出凝结时间受这些因素影响的变化规律，为稳定水泥生产过程控制提供指导。关键词：水泥；凝结时间；氧化镁；缓凝组分中图分类号：TQ172.1文献标志码：B文章编号：1002-9877（2023）08-0017-02DOI：10.13739/11-1899/tq.2023.08.004-18-2023.No.8论证，出磨水泥和库存3 d后出厂的水泥凝结时间对比见表3。从表3可知出磨和出厂的P O42.5水泥凝结时间差异较大，说明水泥存储在库内后，库内温度高，导致了水泥凝结时间变短2353 min。表3出磨与出厂PO42.5水泥凝结时间对比 min序号出磨水泥出厂水泥差异初凝终凝初凝终凝初凝终凝1200 256 176 227 23 28 2223 279 176 226 47 53 3259 314 212 262 48 51 4255 307 208 259 47 47 5253 305 210 261 43 43 6232 281 194 243 38 38 7240 293 206 256 34 37 8263 314 218 269 45 45 9264 317 215 268 49 50 为摸索出磨水泥存储时间长短对凝结时间的影响，我们采用同一个出磨水泥，模拟水泥库环境温度在85 的烘箱中放置3 d，每天取部分样品检测凝结时间，结果见表4。从表4的数据可知，烘制1 d后初凝时间下降30 min，终凝时间下降24 min，然后再烘，水泥凝结时间不再下降，与实际生产论证试验时的出磨和出厂水泥凝结时间下降趋势一致。为此通过缓凝型助磨剂调节凝结时间时，应以出厂水泥凝结时间作为调整依据，且应放置一定时间，采取至少陈化1 d的措施以稳定出厂水泥凝结时间。表4加糖类助磨剂生产PO42.5水泥凝结时间受温度的影响样品初凝时间/min终凝时间/min未烘24529985 烘1 d21527585 烘2 d21927885 烘3 d2252754石膏掺量对水泥凝结时间影响众所周知，石膏在水泥中是一种缓凝组分，而其缓凝性能表征上，生产上表现出石膏对水泥凝结时间的影响并不明显，而对强度和混凝土工作性能影响较大，见表5。表5不同掺量石膏对水泥性能影响情况样品信息SO3/%凝结时间/min净浆流动度/mm抗压强度/MPa初凝终凝初始1 h3 d28 d小磨粉磨100%熟料0.4399148不流动25.556.195.5%熟料+4.5%石膏1.866711513013530.056.694.0%熟料+6.0%石膏2.377211813011534.458.993.0%熟料+7.0%石膏2.667211213012534.958.6大磨粉磨（出磨温度105110）SO3按2.9%0.2%控制2.7718824214514029.652.5SO3按2.6%0.2%控制2.4719725217515027.651.4SO3按2.4%0.2%控制2.3519825317716427.052.3SO3按2.0%0.2%控制1.9220125618016525.752.5从表5可知，水泥粉磨过程中石膏从0到7%的不同掺量中，不加石膏时其凝结时间还高于掺石膏的凝结时间，而且大磨和小磨上，SO3控制从1.92%到2.77%，SO3的大幅度变化，而凝结时间实质变化较小，而SO3偏低时水泥的3 d和28 d强度会下降，无石膏时净浆无流动，影响施工性能，石膏品位好时，在磨内石膏脱水形成半水石膏，也会造成混凝土流动性变差。为此在考虑石膏缓凝作用时，更多的是关注其对混凝土施工性能的影响，而不能单纯地看水泥凝结时间情况。5结论从近几年来的生产经验和试验总结出对水泥凝结时间影响的一些关键因素：（1）石灰石氧化镁含量提高导致熟料氧化镁大幅提高（大于2.2%）会延长熟料的凝结时间，且熟料氧化镁越高凝结时间越长，为此要稳定熟料凝结时间须控制熟料氧化镁含量小于2.2%，若要延长凝结时间也可采取提高熟料氧化镁含量的方式进行调节。（2）混合材品种中，增加需水量的混合材和含有P2O5等缓凝成分的混合材如粉煤灰、磷渣，会使水泥凝结时间明显增加，而需水量低的石灰石，会使水泥凝结时间缩短。（3）含有缓凝成分的助磨剂，在高温环境（如库内85 的环境）下糖会变质缓凝作用会变差，为此出磨水泥和出厂水泥凝结时间存在系统的差异，且差异会受到库存时间的长短影响，一定时间后（85 库存1 d），凝结时间趋于稳定，为此应采取至少陈化1 d的措施以稳定水泥凝结时间。（4）石膏掺量高低，对水泥凝结时间的影响并不明显，反而是对混凝土流动性能影响大，石膏结晶水高，掺量高时会造成初始流动度下降，同时SO3低时还会影响水泥的强度。（编辑胡如进）