孫換美（內(nèi)蒙古蒙西建設(shè)集團(tuán)有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司， 內(nèi)蒙古 烏海 016000）

針對(duì)JC/T 853-1999《硅酸鹽水泥熟料》的看法及幾點(diǎn)建議

孫換美（內(nèi)蒙古蒙西建設(shè)集團(tuán)有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司， 內(nèi)蒙古 烏海 016000）

如今，我國水泥用量正在不斷增多，2013年水泥用量達(dá)到了16.8億噸，比2012年增長了19.2%，我國水泥用量占世界水泥產(chǎn)量的52%，是世界上使用水泥最多的國家。雖然我國每年生產(chǎn)水泥的數(shù)量比較多，但是水泥質(zhì)量無法得到保證。2012年，我國生產(chǎn)的33.5級(jí)水泥都屬于低端水泥，雖然我國已經(jīng)認(rèn)識(shí)到提高水泥生產(chǎn)質(zhì)量的重要性，但水泥生產(chǎn)中還存在很多問題。我國生產(chǎn)一噸水泥需要消耗115kg煤，3.75GJ/t熟料，95kWh電量，比西方國家能源消耗高出35%。如今，JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的出現(xiàn)大大提高了資源利用率，減少了資源消耗。

JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料；看法；建議

0 引言

JC/T 853-1999硅酸鹽熟料是通過調(diào)整水泥材料的率值來判定熟料中C3S的配比和含量，進(jìn)而獲取高質(zhì)量的膠凝性熟料。合理調(diào)控工業(yè)水泥和硅酸鹽水泥熟料的結(jié)構(gòu)和比例，可以更好的滿足硅酸鹽熟料的生產(chǎn)需求。通常情況下，1550℃下調(diào)制出來的硅酸鹽水泥熟料中含有75%的高膠凝性質(zhì)的熟料。

1 JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的定量方法

（1）Bouge定量法 JC/T 853-1999硅酸鹽性質(zhì)的水泥熟料中礦物質(zhì)比例對(duì)水泥結(jié)構(gòu)和特性有很大影響，合理的配比水泥礦物質(zhì)可以提高水泥熟料的利用率。在我國，有三種硅酸鹽水泥礦物質(zhì)定量方法：一是Bouge定量法，二是顯微鏡定量法，三是X射線定量法。目前，Bouge定量法是使用最多的方法，但是Bouge定量法沒有考慮到熟料的固溶性，定量計(jì)算結(jié)果和實(shí)際需求存在偏差，該方法具有一定的局限性。在應(yīng)用Bouge定量法計(jì)算JC/T 853-1999硅酸鹽水泥礦物質(zhì)含量時(shí)，首先要假設(shè)水泥中含有以下幾種礦物質(zhì)：一是C3S，二是C2S，三是C3A，四是C4AF。其次，要假設(shè)去除水泥熟料中的C4AF，剩下的Al2O3可以轉(zhuǎn)化成C3A。最后，去除C4AF內(nèi)的一氧化鈣，解答方程式就可以計(jì)算出C3S與C2S的含量。

（2）顯微鏡定量法 應(yīng)用顯微鏡定量法對(duì)JC/T 853-1999硅酸鹽中的礦物質(zhì)進(jìn)行定量計(jì)算，也存在一定的局限性。應(yīng)用該方法進(jìn)行定量計(jì)算需要消耗大量的人力和財(cái)力，因此沒有被廣泛推廣和應(yīng)用。

（3）X射線定量法 相比之前兩種定量方法，X射線定量法存在著一定的優(yōu)勢。但是，在X射線定量法應(yīng)用的過程中，熟料的特性給定量計(jì)算結(jié)果帶來一定的干擾，影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前，X射線定量法被廣泛推廣和應(yīng)用，是最常用的JC/ T 853-1999水泥熟料定量計(jì)算方法。雖然X射線定量法計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性也會(huì)受到外界因素的干擾，但是該方法的可靠性比較高。X射線定量法的公式為

M=WI（YI-YCI）2

式中：YI是衍射的強(qiáng)度，WI是權(quán)重，權(quán)重通常取1/YI。

2 JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料熱調(diào)控對(duì)策

（1）對(duì)硅酸鹽熟料中的f-CaO進(jìn)行分析 應(yīng)用乙醇測定法對(duì)JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中f-CaO含量進(jìn)行測定，測定的結(jié)果如下表。

表1 JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中f-CaO含量

從表1中可以得出結(jié)論：在1550℃高溫下灼燒35分鐘，D3水泥熟料中f-CaO的含量在逐漸減少，僅占熟料總量的0.43%。在1100℃下灼燒35分鐘，D3水泥熟料中f-CaO的含量占熟料總量的0.61%。由此可以看出，隨著溫度的上升，熟料中f-CaO的含量在不斷減少。

（2）對(duì)硅酸鹽熟料中的XRD進(jìn)行分析 從JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中抽取幾個(gè)樣品進(jìn)行XRD分析，為了合理分析XRD，使用X射線對(duì)熟料樣品進(jìn)行慢掃，掃描的速度必須控制在0.6°/min。在32.5°掃射區(qū)域內(nèi)，熟料樣品的衍射峰向下偏移，該現(xiàn)象說明熟料中礦物質(zhì)的體積開始變大。但是，在該區(qū)域內(nèi)導(dǎo)致礦物質(zhì)體積變大的原因還未研究出來。

（3）水化熱分析 從JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中抽取幾個(gè)樣品進(jìn)行水熱化分析，分析結(jié)果如圖1。從分析結(jié)果中可以看出，熟料樣品水熱化的速率要比D3大很多，D3最快的放熱速度是33h，放熱速率是1.43MW/g，樣品的放熱時(shí)間是25h，放熱速率是1.61MW/g，放熱了提高了16%。從實(shí)驗(yàn)中可以得出，熱調(diào)控對(duì)JC/T 853-1999硅酸鹽熟料的水化作用是比較明顯的。

（4）對(duì)硅酸鹽熟料中的SEM進(jìn)行分析 SEM是觀察JC/ T 853-1999硅酸鹽熟料中水化物的最佳方法，該方法是把各個(gè)時(shí)期的水泥熟料選取出來，曬干后進(jìn)行噴金，假設(shè)Q113為實(shí)驗(yàn)研究分析的對(duì)象，把Q113和D3進(jìn)行對(duì)比，就可以分析得出水泥熟料漿體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)得出，D3熟料中的顆粒比較明顯，顆粒之間的膠狀化合物相對(duì)較少，水泥結(jié)構(gòu)不夠緊湊，水化程度不高。當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第三天時(shí)，D3熟料中顆粒的數(shù)量在不斷減少，不再清晰，膠狀水化物的面積開始增大，覆蓋在顆粒表面。當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行第一天時(shí)，Q113熟料表面覆蓋了一層膠狀水化物，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第四天時(shí)，Q113熟料表面的膠狀水化物不斷增多，形成了片狀Ca（OH）2，JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料中的空隙全部被水化物填滿。

圖1 硅酸鹽熟料水熱化分析

（5）對(duì)硅酸鹽熟料抗壓性進(jìn)行分析 在正常養(yǎng)護(hù)下，JC/T 853-1999硅酸鹽熟料的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到41.2MPa。有三種因素對(duì)JC/T 853-1999硅酸鹽熟料的抗壓性有影響：一是溫度，二是時(shí)間，三是冷卻方式。其中溫度對(duì)熟料抗壓性的影響最大，其次是冷卻方式，最后是時(shí)間。如果溫度過高，熟料中的礦物質(zhì)就很容易被分解，形成C2S物質(zhì)。如果溫度過低，達(dá)不到礦物質(zhì)分解的條件，礦物質(zhì)的形態(tài)就不會(huì)發(fā)生太大的改變。在抗壓試驗(yàn)進(jìn)行第一天時(shí)，水泥熟料的抗壓強(qiáng)度不斷增長，樣品的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到81.3MPa。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第四天時(shí)，樣品的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到83.5MPa。

3 結(jié)語

我國是水泥需求量最大的國家，但是我國水泥生產(chǎn)質(zhì)量較低。在水泥應(yīng)用的過程中，大量的資源被消耗，應(yīng)用成本不斷增加。JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的出現(xiàn)大大提高了資源利用率，減少了資源消耗。要想更好的保證水泥熟料的質(zhì)量，就要對(duì)水泥熟料中的礦物質(zhì)進(jìn)行定量。JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的定量方法主要有以下幾種：一是Bouge定量法，二是顯微鏡定量法，三是X射線定量法。除了要對(duì)水泥熟料進(jìn)行定量計(jì)算，還要對(duì)水泥熟料中的礦物質(zhì)進(jìn)行熱調(diào)控，熱調(diào)控主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是對(duì)熟料中f-CaO進(jìn)行熱調(diào)控，二是對(duì)XRD進(jìn)行熱調(diào)控，三是對(duì)熟料進(jìn)行水化熱分析，四是對(duì)熟料SEM進(jìn)行分析，五是對(duì)JC/T 853-1999水泥熟料抗壓性進(jìn)行分析。

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