强度|水泥强度异常下降的原因及解决措施( 五 )


表2问题期间出磨水泥与库内水泥强度对比
从表2可以明显看出 , 自1月31日起 , 生产的出磨水泥抗压强度正常 , 但对应的库内水泥1 d抗压强度较正常值下降3~5 MPa , 3 d及28 d较正常值下降5~7 MPa 。当出现这一现象后 , 为确保出厂水泥质量合格 , 我们立即更改出库库号和比例 , P·C42.5级水泥采用3#库、5#库与6#库按2∶2∶1比例搭配出厂 , P·O42.5级水泥则采用1#库与3#库按3∶1比例搭配出厂 。在后续的生产中 , 适当降低P·O42.5级水泥混合材掺量 , 并指定入1#库 , 直至把3#、5#库水泥搭配出空 。
2018年1月下旬开始 , 随着春节的临近 , 大量建设工地相继停工 , 水泥销售逐渐趋于缓和 , 水泥库料位不断增加 , 水泥在库内存放时间也随之延长 。从表2数据可以看出 , 水泥在库内存放时间超过4 d时 , 水泥强度就开始出现异常下降 , 而且随着储存时间的延长 , 强度下降的幅度增大 , 但存放时间超过7 d后 , 水泥强度基本上不再下降 。
从表2数据还可以看出 , 问题期间出磨水泥水分并不是很高 , 因此我们认为出磨水泥水分并不是影响库内水泥强度异常下降的唯一因素 。
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3库内水泥强度异常下降的影响因素
3.1温度对脱硫石膏脱水率的影响
据资料介绍 , 脱硫石膏处于80 ℃的储存温度下 , 即可缓慢脱水 , 随着温度的升高 , 脱水速率也愈来愈快 。我们对不同产地的脱硫石膏 , 分别在不同温度下的烘干箱烘干一定时间 , 检测其脱水率 。不同温度下各电厂脱硫石膏的脱水率见表3 。
表3不同烘干温度对脱硫石膏脱水率的影响%
从表3可以看出 , 在不同烘干温度下 , 不同产地的脱硫石膏 , 其发生脱水的温度变化点及脱水程度有很大的差异性 , 在80 ℃时 , A电厂和C电厂脱硫石膏就开始脱水 , 而B电厂脱硫石膏却没发生脱水现象 , 至90℃时三家电厂脱硫石膏脱水速率逐渐提高 , 到100 ℃时脱水速率大幅增加 , 开始失去大量结晶水 。110 ℃时C电厂脱硫石膏脱水速率最快 , 脱水率高达96.45% , 较脱水率较低的B电厂脱硫石膏高出8.96% 。而我公司库内水泥温度一般在103~108 ℃范围内 , 最高达110℃ 。脱硫石膏脱水率的试验结果表明 , 在库内 , 水泥中脱硫石膏特别是C电厂脱硫石膏脱水很严重 , 从脱硫石膏脱除出来的结晶水与部分熟料颗粒发生了预水化反应 , 这部分熟料的消耗对后续的水泥水化的贡献将丧失 。这是造成库内水泥强度异常下降的主要原因 。
3.2温度对水泥预水化速率的影响
为分析温度对水泥预水化的影响规律 , 在混合材种类及掺量基本不变的情况下 , 单一用C电厂脱硫石膏作缓凝剂生产P·O42.5级水泥2个班 , 并单库存储 。将出磨水泥样品分为两等份 , 一份(F0)按标准规定进行检验 , 一份(F1)样桶密封保存7d 。F2是与出磨水泥相对应并在库内存放7d的样品 , 取样时的温度为103 ℃ 。试验样品的检验结果见表4 。
表4新生产和储存后的水泥理化性能
从表4数据可以看出 , 样品F1和F2存放7 d后其附着水已完全被水泥中的fCaO吸收而测定值为0 。样品F1在样桶存放7 d后结晶水含量基本上没有发生变化 。样品F2在库内存放7 d后 , 因脱硫石膏已完全脱水为硬石膏而检测不到结晶水 。在强度数据方面 , F1和F0强度基本上一致 , 而F2强度较F0降低了6.5 MPa 。
为鉴别试验样品的矿物组成与结构特征的差异性 , 将3个水泥样品分别进行X射线衍射分析 。由XRD图(图略)可以看到 , 三者均含有很强的C3S、C2S、C3A、C4AF熟料矿物衍射峰 , F0和F1还可以看到较强的CaSO4·2HO2衍射峰 , 但F2却看不到CaSO4·2HO2衍射峰 。F0与F1没有Ca(OH)2衍射峰出现 , 而F2却出现了比较微弱的Ca(OH)2衍射峰 。在水泥体系中 , Ca(OH)2属于典型的水化产物相 , 说明在这期间 , 库内水泥中的部分熟料细粉发生了预水化反应 。


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