水泥熟料需水量高的原因分析

近期水泥熟料需水量高的原因分析

0 前 言

水泥工业的节能减排和绿色发展要求，引起人们对水泥需水量问题的重视，施工方在选择水泥时，都对水泥需水量有严格的要求，以减少混凝土减水剂和水泥的用量，达到降低成本、提高混凝土质量之目的。

水泥需水量决定着混凝土中水泥的用量，也决定着混凝土的性能，是影响混凝土经济性的最重要因素。而影响水泥需水泥量除水泥比表面积和水泥颗粒特性、掺加的石膏的性质、混合材的种类和掺加量以及水泥温度有关而外，熟料需水量上升也是导致水泥需水量上升的主要原因之一，因此，现就我公司近期出窑熟料需水量增大的原因分析如下：

1、2015年1月至6月出窑熟料物理性能见表1

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打磨时比表统计项编号细度间面积月份目数(%)（min)(㎡/㎏最大值35.51334.734.934.82232.83434.22333.333.633.531323333.5303232.933313232.235.53233.43.63.13.343.23.53.63.13.43.833.33.833.33.833.4433.3350340345360340344350340344351340342351340343352340345360340344标准稠度(%)24.423.62424.823.624.425.424.624.92724.825.42724.825.427.825.426.227.823.625.1凝 结 时 间(min)初凝9278861608094107819414280106142801061309510916079终凝1391211302201091351511201341851461851471841361220141抗 折 强 度3天6.25.35.7.95.55.94.95.56.15.25.56.15.25.66.25.25.86.24.95.67天7.66.87.27.76.67.37.76.87.17.86.47.27.86.47.27.56.97.27.86.47.28.97.88.328天8.87.98.38.98.18.58.788.38.57.98.28.87.88.3抗 压 强 度3天27.124.225.927.82325.827.323.725.827.424.926.427.424.926.52824.126282326.17天46.240.143.446.837.3.446.73943.447.242.244.7.242.244.6.241.3.947.237.3.957.95356.628天57.4.656.557.95356.657.855.956.957.855.357.157.755.91最小值平均值最大值2最小值平均值最大值3最小值平均值最大值4最小值平均值最大值5最小值平均值最大值6最小值平均值最大值全年最小值150平均值 从表

1数据看出，熟料物理性能稳定，强度符合国家标准要求，熟料标准稠度呈逐月上升趋势，1-3月稳定在24.0%-24.9之间，从4月份开始上升了0.5%，6月份上升到26.2%，与1月份相比上升了2.2%。

6月出窑熟料物理性能见表2

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样品编打磨时细度比表凝 结 时安强 度 （ MPa )号生产日期间间(min)定（min)(%)面积(㎡标准稠/㎏)度(%)性抗折强度抗压强度初凝终凝3天28天3天28天A125月22日34.03.535025.491125合格6.28.327.556.8A135月24日33.03.634025.099133合格5.98.426.956.7A145月25日33.03.634425.4117162合格5.78.726.5.8A155月26日35.04.034625.498147合格5.88.026.453.9A165月27日33.03.535025.4109149合格5.38.625.655.1A175月28日32.53.334025.6120160合格5.18.225.0.9A185月29日32.53.434425.4108146合格6.08.327.5.8A195月30日32.33.034025.490134合格5.98.526.8.9A205月31日32.33.434825.8110149合格5.88.226.9.0A216月1日32.33.434825.6104152合格5.88.627.055.5A226月2日32.03.334025.6109161合格5.58.425.955.4A236月3日32.23.334625.4122167合格5.58.726.155.0A246月4日32.23.434825.2102148合格5.58.626.256.9A256月5日32.23.234225.4116166合格5.58.625.656.1A266月6日32.33.134425.4102148合格5.98.327.255.1A276月7日32.33.634225.6118158合格6.18.627.255.8A286月8日32.33.334025.4119173合格5.98.526.555.9A296月9日32.53.134025.4113163合格5.38.525.457.0A306月10日32.33.234025.4110146合格5.47.726.356.7A316月11日32.53.234425.491142合格5.38.026.856.7A326月12日32.53.534225.8110148合格5.98.326.256.2A336月13日32.53.234225.8110157合格6.07.927.452.6A346月14日32.33.735026.695139合格6.48.127.256.7A356月15日32.23.534426.6137190合格6.28.027.055.2A366月16日32.03.834226.2109151合格6.127.0A376月17日32.03.034626.2115169合格5.326.4A386月18日32.03.434226.0104149合格6.027.4A396月19日32.03.634427.2149192合格5.927.0A406月20日32.03.634226.290135合格6.127.7最大值35.04.035027.21491926.48.728.457.0最小值32.03.034025.0901255.17.725.052.6平均值32.53.434425.710915.88.327.455.5 窑熟料化学全分析见表3

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6月份出

熟料化学成份（％）生产日期5月24日5月25日5月26日5月27日5月28日5月29日5月30日5月31日6月1日6月2日6月3日6月4日6月5日6月6日6月7日6月8日6月9日6月10日6月11日6月12日6月13日6月14日6月15日6月16日6月17日6月18日6月19日6月20日6月21日6月22日6月23日平均值Loss0.750.850.680.750.770.790.620.860.740.810.850.670.730.750.950.730.750.670.0.700.720.810.800.870.820.870.780.740.651.501.470.81SiO221.8522.1922.4322.6022.2321.9622.4122.4422.3122.3722.1922.5922.1122.2122.3722.7022.4922.4922.1222.1622.1622.0022.1922.1322.5322.1122.4922.5922.7822.0122.1122.30A12O35.103.435.055.155.155.025.085.095.135.155.225.285.245.195.225.235.225.175.245.265.245.115.145.115.095.195.265.295.305.155.115.18Fe2O33.353.253.293.353.373.333.293.293.153.223.253.423.293.293.213.283.353.193.233.213.293.313.273.233.353.273.253.333.253.153.233.28CaO66.1265.65.3965.0365.5065..80.9765.5065.7065.4765.1965.9265.7665.3965.2865.1665.65.65.2665.6165.9565.5365.5665.3165.5065.2565.2565.2865.3665.2565.45MgO1.231.151.191.171.131.171.231.191.211.231.171.191.231.151.171.231.191.191.151.231.131.191.171.191.171.191.171.151.231.171.171.18f-CaO1.491.081.070.1.041.471.661.401.1.681.630.941.411.251.171.141.091.251.161.661.481.1.631.521.091.270.950.931.001.841.501.33 6月份出窑熟料三率值及矿物组成见表4

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日期5月24日5月25日5月26日5月27日5月28日5月29日5月30日5月31日6月1日6月2日6月3日6月4日6月5日6月6日6月7日6月8日6月9日6月10日6月11日6月12日6月13日6月14日6月15日6月16日6月17日6月18日6月19日6月20日6月21日6月22日6月23日平均值KH0.9240.9470.00.8750.70.9180.8810.8820.50.50.70.8740.9070.9010.80.8730.8790.80.9020.40.9000.9150.9000.9040.8840.9010.8800.8750.8690.9050.9000.3熟料率值 KH-SM0.9002.590.9303.320.8732.690.8612.660.8802.610.42.630.82.680.8602.680.8712.690.8682.670.8712.620.8592.600.8842.590.8812.620.8702.650.8552.670.8622.620.8692.690.8832.610.8672.620.8762.600.8842.610.8742.0.8792.650.8662.670.8812.610.8652.0.8602.620.8532.660.8752.650.8752.650.8722.IM1.521.061.531.1.531.511.1.551.631.601.611.1.591.581.631.591.561.621.621.1.591.1.571.581.521.591.621.591.631.631.581.58C3S58.0466.5352.7950.01.1056.9247.9449.3951.9051.4651.5849.56.72.3051.8148.8150.0951.96.6150.6252.79.5752.3353.6251.2753.9550.9049.9148.3552.2652.5952.13矿物组成（％）C2SC3A18.877.8313.433.5824.507.8027.097.9722.947.9320.047.6628.117.8827.107.9124.838.2525.348.1924.738.3227.408.1922.138.3122.738.1725.078.3928.288.3026.718.1525.308.2922.248.4125.378.4923.738.3121.927.9324.168.0823.028.0625.947.8122.718.2126.108.4327.148.3728.868.5323.708.3123.748.0624.638.17C4AF10.1.8810.0010.1810.2410.1210.0010.009.5.799.8810.4010.0010.009.769.9710.1.709.829.7610.0010.069.949.8210.1.949.8810.129.8.5.829.96 从表3数据看出，从6月14日起2#窑出窑熟料标准稠度用水量均上升到了26.2%以上，熟料C3A为7.93%--8.53%之间，因此熟料中C3A并不高。

2、熟料矿物组成的影响

熟料矿物组成中需水量由大到小顺序为：C3A，C3S，C4AF，C2S。我们知道C3A含量与水泥需水量成线性关系，有经验推测熟料中C3A每增1%水泥需水量就要增加1%，由此可知，熟料中硅酸盐矿物含量愈高，需水量愈低，C3A含量愈高熟料需水量愈大。

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2015年度出窑熟料矿物组成及三率值见表2

月份123456平均窑 别1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#1#2#率 值 KH-0.6-0.4-0.1-0.90.40.70.40.30.40.5KH--0.874-0.871-0.872-0.8770.8660.8750.8650.8720.8660.874n-2.61-2.57-2.53-2.62.672.622.632.2.652.6P-1.-1.58-1.61-1.591.571.571.591.581.581.58C3S%-52.71-52.07-52.16-53.3751.0553.7650.5252.1350.7952.7矿 物 组 成C2S%-24.36-24.68-24.51-23.4525.9424.0525.8324.6325.24.28C3A%-8.04-8.41-8.68-8.318.058.138.258.178.158.29C4AF%-10.23-10.23-10.21-10.019.9610.049.949.969.9510.11 由表2

数据看出，2015年1月至6月1#、2#窑出窑熟料C3A在8.04%-至8.68%之间，且含量较为稳定，因此，从4月份分以来出窑熟料需水量增大的原因可排除熟料中C3A的影响。

3、熟料烧结程度的影响

2015年度出窑熟料化学成分见表3：

化 学 成 份 %月份窑 别2#2#2#2#1#2#1#2#1#2#Loss%123450.420.460.610.700.580.0.670.810.630.61SiO2%22.3422.3022.2722.2122.4722.2622.3022.3022.3922.28AI2O3%5.195.335.425.245.135.185.205.185.175.26Fe2O3%3.373.373.363.293.283.303.273.283.283.33CaO%65.7665.8165.6865.6965.8765.6265.5365.4565.7065.67MgO%1.181.211.171.181.171.181.181.181.181.18fCaO%1.401.421.181.321.761.391.771.331.771.34SO3%0.410.430.450.400.420.400.500.600.460.45R2O%0.830.820.951.060.870.910.940.920.910.92不溶物%0.180.180.180.280.230.200.190.200.210.206平均 由表3数据

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看出，从3月份起1#、2#窑出窑熟料烧失量均呈逐月上升趋势，6月份为最高，达到了0.81%，相比1月份烧失量上升0.39%。6月24日中班最高达到2.31%。熟料烧失量偏高表明熟料烧结较差，固相反应不完全，7月5号取熟料砸开观察，表层发黑，且结构致密，中部黄心严重，结构疏松，且有夹生和煤粉不完全燃烧包裹于熟料中的现象，表明窑内通风不良，还原气氛较浓，窑系统异常。我们知道熟料夹生料中不完全燃烧沉积的碳对水的吸附显著，造成熟料标准稠度用水量增大，熟料夹生料fCaO高，由于这种fCaO是轻烧的，与水反应速度快，造成熟料料标准稠度用水量显著增加，因此，熟料烧失量高，黄心严重、夹生是熟料标准稠度用水量高的主要原因。

4、熟料碱含量的影响

据相关资料介绍，随着碱含量的增加，水泥需水量增大，特别是当碱含量大于1.6%以后，需水量显著增大。有试验研究显示，当水泥碱含量从1.0％增加到 2.20％时，水泥需水量从27.3％增大到30.3％，因此熟料中碱含量愈高，熟料需水量愈大。从表3数据看出，从3月份起出窑熟料碱含量均在0.90%以上，相比1—2月份碱含量上升了近0.1%，4月份最高达到1.06%，因此，熟料中碱含量升高是熟料需水量显著增大的原因之一。

5、结论

经以上分析，近期熟料用水量上升的主要原因有以下两方面：

1）、熟料烧失量高，黄心严重、夹生是熟料标准稠度用水量高的主要原因。

2）、熟料中碱含量升高也是熟料需水量显著增大的原因之一。

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