水泥PSD和水需求

水泥粒径分布与需水量

出于经济原因,混凝土客户通常更喜欢用水量较少的水泥;他们需要较少的水泥来达到目标的混凝土强度和坍落度。

影响混凝土需水量的水泥因素包括:

  • 水泥组成,包括存在补充胶凝材料如粉煤灰或石灰石
  • 水泥含量
  • 水泥化学,如C3A,碱,和SO3形式
  • 水泥细度
  • 熟料minerology /微观结构
  • 混凝土外加剂使用

然而,水的需求经常被笼统地讨论,而没有具体地提及膏体、砂浆或混凝土。通常,参考的是膏体对正常稠度的需水量,因为这是最常用的方法,也是确定凝固时间的重要组成部分。然而,这很少与混凝土的需水量直接相关。

PSD和膏体需水量

膏体需水量受水泥粉的物理性质的影响很大,特别是粒径分布(PSD)和布莱恩比表面积(SSA),这反过来又影响粉体的充填行为或空隙率。较高的填充空隙率导致较高的水需求正常稠度。达到目标稠度所需的水取决于填满物理空隙空间所需的水的体积,以及被颗粒表面积吸附的水。

较窄的水泥PSD会导致较低的填充密度和较高的空隙率。更窄的PSD是在更高效的研磨系统(如立式辊磨机和配备第三代分离器的现代闭路磨系统)中生产的水泥的特点。

标准稠度膏体需水量与水泥粉的PSD和SSA有较强的关系。
PSD最简单的方法是通过Rosin-Ramler方程的斜率来确定——高斜率指数等同于较窄的分布。较窄的水泥PSD直接导致膏体需水量增加,较高的布莱恩表面积也增加了膏体需水量。

然而,这些因素对混凝土需水量的影响较小,较窄的水泥PSD影响最小,而较高的Blaine SSA实际上从物理角度降低了需水量。这些效果可以在使用不同细度和PSD的高炉矿渣的混凝土混合料中得到验证。更高的膏体水需求也会导致更长的定型时间。这部分是因为较高的空隙率需要更多的反应产物来填满空间,然后在规定的时间测试中减少渗透。

结论

混凝土需水量对强度和水泥含量很重要,但不应与标准稠度水泥膏体(通常用于确定固定时间)的需水量混淆。这是两个不同的问题。混凝土水需求直接影响混凝土的和易性和/或强度以及由此产生的成本。粘贴的用水需求是确定设置时间的中间属性。

膏体需水量受粉体物理性能的影响较大,而混凝土需水量受水泥化学和熟料微观结构的影响较大。

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