粒度分布对钢渣水泥物理性能影响研究

3.1 水泥试样粒度分布

（1）比表面积均为 350m ² /kg 的 O 样品和 A 样品，颗粒级配的特征值大致相同，尽管 O 样品最大粒径大于 A 样品，最小粒径与 A 样品一致，但平均粒径较 A 样品小，且 3-80um 之间的 9 个特征值的通过率均高于 A 样品。说明熟料的易磨性较钢渣好。

（2）钢渣比表面积由 350m ² /kg 提高到 450m ² /kg的 A、B、C 三个样品中，随着样品比表面积的增加，一方面最大粒径、平均粒径逐步降低，8um至80um 通过率逐步提高，另一方面，最小粒径有增大的趋势，且 3um、5um 通过率逐步降低。

（3）钢渣比表面积由 450m ² /kg 提高到 550m ² /kg的 C、D、E 三个样品中，随着样品的比表面积增加，样品最大粒径和平均粒径随之增大，3um、5um、8um、16um、24um 通过率不断增加，说明随着 24um 以下的细微颗粒不断增加比表面积增加。而 32um 至 80um 通过率却逐步降低。原因可能是由于细颗粒较多，存在微粒间的静电吸附，形成大量 32um 至 80um 的颗粒团，由于这部分颗粒团的存在，降低了 32um 至 80um 通过率。

（4）测定的数据还说明，C 样品是最大粒径、平均粒径变化的拐点，E 样品是最小粒径的突变点。

以上实验说明随着钢渣比表面积增加，水泥的 颗 粒 分 布 会 发 生 变 化 ， 钢 渣 比 表 面 积 达 到450m ² /kg 应该是比较理想的平衡点。

3.2 粒度分布对钢渣水泥标准稠度的影响

从表 5 可以看出，无钢渣掺入时，本试验 0组 的 标 准 稠 度 最 低 ， 为 24.2% ；钢 渣 细 度 从350m ² /kg 增加到 450m ² /kg 的 A、B、C 三个样品，水泥标准稠度在 24.8%左右，基本无变化。细度从 450m ² /kg 增加到 550m ² /kg 的 C、D、E 三个样品，水泥的标准稠度从 24.7%增加到 26.3%，增加 1.6%。说明钢渣细度在 450m ² /kg 及以下时，水泥颗粒级配合理，合理的颗粒级配能实现颗粒间的紧密堆积效应，降低钢渣水泥的标准稠度用水量。但细度超过 500m ² /kg 后，由于水泥中细颗粒较 多 ， 导 致 标 准 稠 度 增 加 。故 钢 渣 比 表 面 积450m ² /kg 是较合理的细度控制指标。

3.3 粒度分布对钢渣水泥凝结时间的影响

本实验中，细度从 350m ² /kg 增加到 450m ² /kg的 A、B、C 三个样品，水泥初终凝时间变化不大。细度从 450m ² /kg 增加到 550m ² /kg 的 C、D、E三 个 样 品，水泥初凝时间从123 min 增加到148min，终凝时间从 201min 增加到 230min；即随着钢渣细度增加，水泥的初终凝时间反而延长。从理论上说，水泥凝结时间的长短和水泥细度有直接关系，水泥越细，水泥颗粒和水接触面积越大，水化速度快，水泥凝结时间应该越短。但在本试验中钢渣比表面积增加到 450m ² /kg 及以上时，水泥初终凝结时间反而变长，分析原因可能是钢渣细度超过 500m ² /kg 以后，颗粒组成中超细颗粒较多，微粒间的静电吸附形成大量的 32um 至80um 的颗粒团，这部分颗粒团的存在，使水泥加水后和水的水化反应速度变慢，形成水化产物的时间长，因此凝结时间变长。

3.4 细度对钢渣水泥强度的影响

从表 5 可以看出，随着钢渣比表面积的增加，水泥的抗折抗压强度均增加。特别是水泥钢渣比表面积达450m ² /kg 以上时，强度增加明显。这是因为钢渣的比表面积越大，其表面能越大，活性越高，越容易发生水化反应生成大量的水化产物，从而提高硬化浆体的致密度，强度亦较高。本研究认为钢渣粉磨到比表面积450m ² /kg 以上，水泥强度发挥较为理想。

分别粉磨混合生产优质钢渣水泥，可有效提高钢渣的细度，大大提高钢渣粉等混合材的水化活性，克服共同粉磨生产钢渣水泥生产工艺代来的水泥颗粒分布范围窄，均匀性差的缺陷。分别粉磨混合生产优质钢渣水泥制备工艺，对加快水泥的水化速度，改善水泥的凝结时间，提高水泥的后期强度，提高钢渣掺入量，降低生产成本，提高经济效益具有很好的现实意义。在钢渣掺量30%的情况下，钢渣细度在450m ² /kg ~500m ² /kg，是水泥物理性能发挥较佳及经济效益较好的控制指标。