1、-PAGE . z摘 要本文通過將水泥在不同溫度下儲存不同時間，然后測定其主要的物理性能，并且進展*RD、SEM的分析，研究水泥庫中的溫度和儲存時間對水泥性能的影響。通過實驗可以發現，普通硅酸鹽水泥PO 42.5在70100的溫度圍儲存不同時間1d、3d、5d、7d時，與常溫下儲存的水泥相比，其標準稠度用水量、凝結時間根本沒有變化，抗壓抗折強度稍有提高，通過SEM發現水泥的礦物形貌和水化后的構造沒有差異，通過*RD發現水泥中主要礦物的衍射峰也根本一樣，只是C3S衍射峰稍有提高。說明當水泥庫中的溫度在70-100并且儲存時間小于7d時，對水泥的性能根本是沒有影響的。關鍵詞：溫度；時間；物理性能；

2、水泥庫ABSTRACTIn this paper we research the cements main physical property,after the cement is stored for different time at different temperatures.and analyse them by means of *RD and SEM,then we e*plore the influences of storage time and temperature for the cement in cement bunker. pared with the ceme

3、nt who is stored at room temperature, we can find that the cements(PO 42.5) ,stored at 70-100for different days(1d、3d、5d、7d),the standard consistency water ,setting time has no change ,but pression strength and rupture strength has increased slightly. We can find that mineral morphology of cement an

4、dhydration structurehas no change by means of SEM and the main mineral in cements diffraction ma*imum is same by *RD,but C3Ss diffraction ma*imum increases.This indicates temperatures(70-100) and stored time(less than 7d) in cement bunker make no difference for cement greatly.Key words： temperature;

5、 storage time; physical property; cement bunker目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358381879摘要 PAGEREF _Toc358381879 h IHYPERLINK l _Toc358381880ABSTRACT PAGEREF _Toc358381880 h IIHYPERLINK l _Toc3583818811前言 PAGEREF _Toc358381881 h 1HYPERLINK l _Toc3583818821.1選題的目的和意義 PAGEREF _Toc358381882 h 1HYPE

6、RLINK l _Toc3583818831.2國外研究現狀 PAGEREF _Toc358381883 h 2HYPERLINK l _Toc3583818841.3本課題主要研究容 PAGEREF _Toc358381884 h 8HYPERLINK l _Toc3583818852 實驗原料、設備及實驗方法 PAGEREF _Toc358381885 h 10HYPERLINK l _Toc3583818862.1實驗原料 PAGEREF _Toc358381886 h 10HYPERLINK l _Toc3583818872.2 原料性能 PAGEREF _Toc358381887 h

7、 10HYPERLINK l _Toc3583818882.3 實驗設備 PAGEREF _Toc358381888 h 10HYPERLINK l _Toc3583818892.4實驗具體容 PAGEREF _Toc358381889 h 11HYPERLINK l _Toc3583818902.5預期實驗結果 PAGEREF _Toc358381890 h 12HYPERLINK l _Toc3583818912.6試驗方法 PAGEREF _Toc358381891 h 12HYPERLINK l _Toc3583818922.6.1根本性能測試 PAGEREF _Toc35838189

8、2 h 12HYPERLINK l _Toc3583818932.6.2 微觀構造分析 PAGEREF _Toc358381893 h 16HYPERLINK l _Toc3583818942.7 本章小結 PAGEREF _Toc358381894 h 17HYPERLINK l _Toc3583818953 環境溫度和儲存時間對于水泥性能的影響 PAGEREF _Toc358381895 h 18HYPERLINK l _Toc3583818963.1標準稠度用水量分析 PAGEREF _Toc358381896 h 18HYPERLINK l _Toc3583818973.2凝結時間分析

9、 PAGEREF _Toc358381897 h 18HYPERLINK l _Toc3583818983.3安定性分析 PAGEREF _Toc358381898 h 20HYPERLINK l _Toc3583818993.4抗折強度分析 PAGEREF _Toc358381899 h 20HYPERLINK l _Toc3583819013.5抗壓強度分析 PAGEREF _Toc358381901 h 23HYPERLINK l _Toc3583819023.6 *RD分析 PAGEREF _Toc358381902 h 25HYPERLINK l _Toc3583819043.7掃描

10、電鏡分析 PAGEREF _Toc358381904 h 26HYPERLINK l _Toc3583819053.7.1 未水化水泥的掃描電鏡分析 PAGEREF _Toc358381905 h 26HYPERLINK l _Toc3583819093.7.2 水泥水化的掃描電鏡分析 PAGEREF _Toc358381909 h 27HYPERLINK l _Toc3583819103.8 本章小結 PAGEREF _Toc358381910 h 28HYPERLINK l _Toc3583819114 結論 PAGEREF _Toc358381911 h 29HYPERLINK l _T

11、oc358381912參考文獻 PAGEREF _Toc358381912 h 30HYPERLINK l _Toc358381913致 PAGEREF _Toc358381913 h 32-PAGE . z1前言1.1選題的目的和意義水泥是現代建筑行業的中一種極其重要的無機非金屬材料，水泥工業的開展對保證國家建立方案的順利進展、人民生活水平的提高，具有十分重要的意義。水泥從磨機出來之后，不可能直接裝車，裝船，或者用水泥袋子包裝后出廠使用。根本上都需要先進入水泥庫中進展儲存，然后才可以出庫使用。水泥庫中心設有一大圓錐，庫底圓錐周圍的環行區被分成向庫中心傾斜的六塊扇形區，在每塊扇形區裝有十條不同

12、規格的充氣箱 ，充氣時水泥被送至其中兩條徑向布置的充氣箱上，再通過圓錐體下部的出料口經充氣卸料設備及卸料斜槽進入庫底中央的均化倉。每個庫底圓錐體下部至均化倉共有六套卸料系統。每套卸料系統由充氣螺旋閘、氣動開關閥、電動流量控制閥組成，卸料時每次由一套卸料系統卸出，六套卸料系統循環輪流卸料。環行區的充氣箱，由一臺羅茨風機向選定的卸料區供氣，該區上部物料下落形成一漏斗狀料流，料流下部橫斷面上包含有不同時間入庫的料層。當水泥從庫頂到達庫底時，即產生重力混合作用。均化倉由獨立的一臺羅茨風機供風，當水泥進入均化倉后，又依靠連續充氣攪拌得到氣力均化，然后從均化倉卸出。均化倉帶有料位計，根據料位計信號或充氣壓

13、力控制出庫卸料系統的氣動開關閥的開關。出庫卸料系統所需空氣由風機供應，均化倉均化所需空氣由羅茨風機供應1-4。但是*些水泥廠的水泥在水泥庫儲存的過程中，儲存不同時間的水泥與剛出磨的水泥相比，物理性能要比剛出磨的水泥下降很多，標準稠度用水量、初凝、終凝時間變長，3d、28d抗壓、抗折強度下降等，嚴重影響了水泥的質量，對于工廠和施工單位都造成了損失，嚴重的還可能造成事故。所以，需要探尋水泥庫對于水泥儲存的條件，保證水泥在水泥庫中在較短，甚至較長時間儲存后，出庫使用時仍然具有較好的物理性能，保證施工順利進展，防止事故的發生。水泥庫的好壞，直接影響到了水泥的標準稠度用水量和凝結時間，抗壓與抗折強度，這

14、些水泥的根本物理性能反映了反映了水泥質量是否符合有關技術要求，而且為施工單位決定現場施工進度提供了必要的信息。尤其是如果對水泥的抗壓抗折產生較大的影響，就可能對工程質量產生巨大的影響，極有可能造成重大事故。我國國家標準中規定，硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于12h,初凝時間如果過短，往往來不及施工。如果終凝時間過長，又會阻礙工程進展，造成實際工作中的困難。強度是水泥的一個重要指標，又是設計混凝土配合比的必要數據，由于水泥在硬化過程中，強度時逐漸增長的，常以個齡期的抗壓抗折來表示水泥的強度及其增長速率。一般3d、7d的強度稱為早期強度，大于等于28d的強度稱為我們稱之為后

15、期強度。在工程施工時要求水泥的早期強度越高越好，如果不能符合強度要求，對于工程會帶來很大的危害5。因此，需要找到影響水泥庫存的影響因素，確保水泥在儲存過程中一直保持較好的物理性能，甚至是物理性能的提高。水泥庫在水泥廠的生產中，往往被看做是非常簡單的局部，沒有引起足夠的重視。由于水泥庫沒有方法進展質量的評定，也看不出運轉效率，看起來研究的價值和意義不是很大，很多人認為水泥庫只要可以儲存和發放水泥就行了。以至于科研人員在用戶提出水泥庫要具有對于水泥的質量有控制的功能時，不以為然的認為：現代化的水泥廠如果前面生產程序控制的很好，則水泥庫就是儲存水泥就可以了，不是主要的生產設備。但是很多現代化水泥廠為

16、水泥庫的使用效果不理想而苦惱，導致水泥庫中剩余上千噸水泥，使出庫困難，或者水泥質量下降，造成重大質量事故(盡管很多是沒有發生，但還是造成了重大損失。而且現在比擬興旺的國家對現代化水泥庫的提出了跟高的要求了，而我們在這方面已大大落后6。水泥庫儲存水泥的方式容易實施，需要的財力不多，水泥廠也有能力做到。如果我們把相關的力量集中起來，使用水泥庫儲存水泥，對于水泥供需之間的矛盾是一個很好的解決方法。因此，進展水泥庫儲存后的性能變化研究，掌握其物化性能的變化規律，將有利于水泥的生產、水泥庫儲存和使用。水泥庫儲存水泥。通常認為，水泥在水泥庫中儲存時，如果陰雨天較多，空氣濕度較大時，水泥的強度就有可能下降。

17、但只要水泥水化的只是一小局部，水泥還保持著粉末狀態，沒有形成片狀和塊狀，水泥就可以使用。但是，水泥庫儲存后的水泥使用之前，必須對各項物理性能重新進展檢測，確保水泥的各項性能符合國家標準的要求7-8。1.2國外研究現狀水泥是現代建立工業中極為重要的建筑材料，建筑工業三大根本材料之一，使用廣，用量大，被稱為“建筑工業的糧食。生產水泥盡管消耗了很多的能源，但是水泥與砂、石等集料所制成的混凝土則是一種低能耗建筑材料，其單位質量的能耗只有鋼材的1/6-1/5，鋁合金的1/25，比紅磚的能耗還低35%。根據專家的預測，水泥和混凝土還將是21世紀的主要建筑材料，水泥的生產和研究工作仍然是十分重要的。隨著現代

18、工業的迅猛開展，它在國民經濟中所占的地位日益顯著， 已廣泛應用于現代工業建立、國民建立、民用建立、水工建立、道路建立、農田水利建立和軍事工程等方面。在建筑施工中有了鋼筋混凝土和鋼構造的混合使用才有高層、 超高層、大跨度等大型建筑物。 隨著社會的進步及人類生存的需要，為水泥的開展提出了擴大水泥品種、擴大應用圍和儲存條件的新課題和新挑戰。另外，人類的生存空間隨著人口的急劇增長，迫切需要尋找一個適合人類生存的空間。 占地球外表積 3/4 的海洋是人類趨向擴展的生存空間，而海洋工程的建造如海洋平臺、海洋工廠、海洋小區等其主要的建筑材料就是水泥， 這對水泥品質提出更高的要求。因此，水泥的開展對國家的建立

19、和人類生存起著舉足輕重的作用。 在實際生產中，一直困擾著水泥制造企業和銷售商的是水泥由于在水泥庫中儲存導致變質的問題，這一問題的解決將會使企業降低本錢、 減少損失5。水泥熟料和混合材，石膏等經過粉磨，進入水泥庫儲存。水泥為松散物料且貯量大。在水泥廠中，水泥庫用來儲存水泥通常溫度較高，從水泥磨經由輸送皮帶或斗式提升機至水泥庫的水泥入庫溫度約為 100左右。國水泥出庫溫度一般控制在低于 100， 尤其在夏季和銷售旺季， 出庫水泥溫度更加難以控制，多數情況下溫度高于 809-11。水泥廠儲存水泥時，主要使用混凝土圓庫，盡管混凝土圓庫的建造價格較高，但與鋼板庫相比，其使用期限較長，在其他方面優勢也比擬

20、突出。生產實踐證明，如果混凝土圓庫的設計比擬科學、施工十分規，在長期儲存水泥的過程中，不但可以保持水泥強度不下降，有時還有利于提高水泥強度，尤其是 3d 抗壓強度升高最為顯著；相反，如果混凝土圓庫不能保持良好的密閉性能，造成水泥庫部和外部空氣流通，導致水泥庫水泥接觸流動空氣，吸收空氣中水分水化后，早期強度下降明顯，嚴重影響水泥品質。通過研討很多人認為，影響水泥長期貯存強度降低的主要原因是水泥庫水泥與濕空氣直接接觸的面積的大小和時間的長短，所以混凝土庫的密閉性是保持水泥質量的關鍵一步。因此，水泥廠在水泥庫建造時必須從設計、施工、檢測、維修等方面嚴格控制，確保水泥庫沒有裂縫，不漏水、漏氣，確保出廠

21、水泥質量符合國家標準的要求12 。而且，水泥庫中水泥的儲存條件如溫度，儲存時間有可能對于水泥的顆粒狀態產生影響，而偏離了水泥原有的顆粒狀態，而對水泥的性能產生影響。水泥的顆粒狀態主要包括水泥的細度、比外表積、顆粒級配和顆粒形貌等。有關研究得知，粒度分布越寬，堆積密度越高，孔隙率越小，強度越高；粒度分布越窄，水泥的水化速率越快，抗壓抗折強度增長就越快13-17。化工大學的鐘伊揚等研究了水泥的顆粒狀態對水泥強度的影響，主要包括了水泥細度和比外表積對于強度的影響，如表1.1所示.與水泥顆粒級配對強度的影響如 表1.1 粉磨細度、比外表積與水泥強的關系顆粒分布/um(ISO法)抗壓強度/MPa3d7d

22、28d2044.151.462.5205030.840.152.9507015.022.633.570807.22.44.7PF42.5R25.434.752.1表1.2所示。由表1.1可以看出，水泥80微米篩余由9.0%下降到2.3%時，比外表積由286m2/kg上升到354m2/kg時，3d和28d強度都有較大的提高，分別提高了89%和53%。由表1.2可以看出，當水泥的粒度分布小于20um時，其3d、7d、28d的抗壓強度要比2050、5070、7080um時都要大的多。當水泥的粒度分布小于20um時，相比于7080um時大6倍18-20。表1.2 PF42.5R水泥顆粒分級強度測試結果

23、試樣代號80um篩篩余/%比外表積/(m2/kg)(ISO法)抗壓強度/MPa3d28dA9.028616.438.0B7.429520.839.5C5.130724.746.2D4.032227.453.1E3.133929.555.9F2.335431.158.3偃師水泥廠的王信宗、常松枝等人研究了溫度對于水泥凝結時間的影響，探究了水泥本體溫度對于凝結時間的影響，如表1.3所示。試驗編號水泥溫度/用水量/ml下降深度初凝終凝18213429.00:340:4427013229.00:460:5636013029.00:541:0444013029.01:161:3153012829.03:

24、374:0462112829.04:376:03表1.3 水泥溫度對凝結時間的影響由表3可以看出水泥的溫度對于標準稠度用水量影響很大，水泥的溫度越高，標準稠度用水量就越多，而且水泥溫度越高，初凝和終凝的時間就越短，而且初凝和終凝之間的間隔時間越來越短。水泥初凝時間的變短，對于工程的施工帶來很多困難，導致來不及施工水泥就已經硬化，因此，必須控制水泥出磨時的溫度21。學院的永梅、培培等對水泥儲存過程中的變質因素進展了研究，通過對不同儲存形式下的水泥，檢測其標準稠度、比外表積、抗壓強度、細度等主要特征，對實驗結果進展了整理和分析，尋找水泥儲存過程中的變質因素，并對其進展控制，保證水泥儲存過程中質量的

25、穩定性。如表1.4、表1.5所示。表1.4 入庫水泥與水泥庫儲存3個月水泥物理性能比擬成型時間抗折強度/MPa抗壓強度/MPa1d3d28d1d3d28d1.13.16.04.114.830.51.02.96.54.815.731.4由于水泥庫的水泥除最上層與水泥庫中不流動空氣接觸，可以認為水泥是在密封環境下進展貯存的。 將入庫前水泥與在水泥庫儲存 3 個月的水泥進展初凝、終凝時間和抗壓抗折強度的比擬，由表1.4、表1.5可得入庫前的水泥與在水泥庫中儲存3個月的凝結時間和抗壓抗折強度等根本上沒有太大的變化，說明在水泥庫中的水泥儲存很長一段時間之后依然可以保持較好的物理性能。表1.5 入庫水泥與

26、水泥庫儲存3個月水泥物理性能的比擬成型時間凝結時間/(h:min)安定性初凝終凝2021.3.264:475:52曲4:536:16合格另外，他們還研究了在相對密封條件下散裝水泥儲存時的物理性能變化。他們將水泥放在密閉的鐵桶中進展儲存，3個月后，進展物理性能的性能的測試。通過比照封桶前與封桶后的性能發現：水泥封桶儲存一段時間后，其抗壓抗折強度根本上沒有變化，有一些抗壓抗折強度還有小幅度的增大。他們認為這主要是由于水泥中的有害成分在儲存過程中逐漸變少的原因。由于鐵桶是密封的，桶的水泥不會和濕度較大的空氣接觸，因此，其物理性能變化很小。他們在研究水泥在庫房中儲存時物理性能的變化后，他們認為，只要庫

27、房地面枯燥，沒有和外界大氣相通，則庫房中儲存的水泥就只會和少量的枯燥的空氣接觸，其物理性能也沒有很大的變化，檢測各項物理性能后，均符合國家標準的要求，可以認為對于水泥的品質的影響可以忽略不計。他們在研究水泥在露天長期儲存的情況下對于水泥物理性能的影響時，他們用單層PVC編織袋包裝水泥，放置在露天的水泥平臺上，在水泥上蓋上篷布，研究后發現實驗的結果與水泥庫儲存時的效果根本一樣，大局部水泥強度沒有特別明顯的下降。但是長期的露天的環境下儲存的水泥容易使少量的水泥結為硬塊。因此，他們得出結論，認為水泥水泥的適宜的儲存條件是空氣枯燥，環境的溫度較低，不和外界空氣，尤其是濕空氣接觸，儲存的水泥和空氣盡量不

28、接觸，不可以儲存太長的時間，在密封庫存和袋裝封存時，水泥的性能，特別是抗壓、抗折強度變化不大，可以認為對水泥沒有影響22。集團神東水泥廠的耀、子林等也進展了相似的研究，得出的結論與上述結論根本一致23。東華建材股份的毛軍輝、宋文初等研究了水泥庫密閉性對水泥強度的影響。他們對*個年120萬噸水泥粉磨站進展了研究， 該站共有4個15m30m混凝土水泥庫，其中3個庫裝PO42.5 水泥。他們發現，該水泥粉磨站從2021年投產運行5個多月以來，水泥質量一直比擬正常，由于當時各種原因導致社會對水泥需求量很大，該廠每個水泥庫最大儲存量僅為4 000t。到2021年2月，4 個水泥庫全部裝滿水泥，從 3 月

29、份開場散裝水泥發放過程中屢次出現水泥結塊現象，清理下料口時，可以看到球狀和片狀的水泥塊，進入5月份以后雨水開場增多，水泥結塊現象變得更為嚴重，水泥早期強度有明顯的下降。6 月份時雨水增多，出庫水泥強度的下降變得更為嚴重，水泥在水泥庫中儲存時間越久，水泥的強度下降的越多。在水泥強度開場下降時，他們從使用的水泥的熟料、石膏、石灰石、粉煤灰、礦渣粉和使用的助磨劑等物料上查找問題的來源，但是，即使生產過程中不在磨機部噴水冷卻，出廠水泥的強度仍在下降。為了找到引起問題的原因，他們在入水泥庫提升機處安裝粉體自動取樣器，日常生產時連續3d 對入庫的 PO42.5 水泥取連續樣， 每天的樣品充分混合后分成五份

30、，一份當天成型，兩份用取樣袋密閉保存，另外兩份敞開放置于室，在放置 3d 和 7d 后分別成型，分析實驗得到的強度結果可以看出，密封保存的樣品放置 3d 和 7d 強度沒有下降，局部水泥膠砂試樣早期強度1d 和 3d還略有提高，這可能與水泥中 f-CaO 消解有關。敞開放置在室的水泥，放置3d 后早期強度明顯下降，28d強度也均有下降，但下降幅度不大，但是敞開放置 7d 后所有齡期強度均迅速下降。而試驗階段這 3d 生產的水泥存入同一個水泥庫中，7d后取樣檢測，發現水泥強度下降較多，可以看出生產水泥的原料不是于水泥強度的下降的因素，主要原因是水泥庫庫密閉性不夠好，存在裂縫等，以至于下雨天或空氣

31、濕度較大時，水分直接從水泥庫頂或者水泥庫的側壁進入水泥庫中，由于收塵器在需要經常翻開方便工人工作，導致在水泥庫形成了負壓，導致大量的濕空氣進入水泥庫。剛出磨的水泥化學活性很高，水泥和水分接觸時，水泥中的f-CaO、C3S 等成分與進入水泥庫中的水發生反響 ， 生成 Ca(OH)2，Ca (OH)2又和空氣中的CO2產生反響，產生CaCO3和水，并且放出熱量，水泥庫中新生成的水又和高活性的水泥反響，而放出的熱量會加速這種不良的反響，使水泥受潮加快，形成惡性的循環。水泥與水接觸后，水泥密度變小，一局部水泥結成了片狀和塊狀，初凝和終凝時間變長，水泥的抗壓抗折強度下降。他們在修復水泥庫的裂縫之后，將水

32、泥庫中原有的水泥排除干凈，將新生產的水泥儲存在庫中。然后對于出庫水泥進展物理性能的測試，通過表1.6、表1.7可以明顯的看出，出廠水泥的強度沒有下降，證明了他們之前的判斷是對的。他們認為，影響水泥長期貯存強度降低的主要原因是水泥庫水泥與濕空氣直接接觸的面積的大小和時間的長短，所以混凝土庫的密閉性是保持水泥質量的關鍵一步。因此，水泥廠在水泥庫建造時必須從設計、施工、檢測、維修等方面嚴格控制，確保水泥庫沒有裂縫，不漏水、漏氣，確保出廠水泥質量符合國家標準的要求12。表1.6 7月份出磨和出廠水泥的平均強度時間抗折強度/MPa抗壓強度/MPa13281328出磨水泥3.05.58.812.228.2

33、50.2出廠水泥2.04.68.67.321.646.74表1.7 水泥庫修復后出磨水泥和出廠水泥強度時間抗折強度/MPa抗壓強度/MPa13281328出磨水泥2.95.28.510.725.749.3出廠水泥2.95.59.010.926.149.6水泥儲存的方式和條件直接影響水泥的抗折、抗壓強度的性能，通過跟蹤檢測結果說明，適宜水泥儲存的條件是空氣中含水量少、環境溫度適宜、空氣沒有劇烈的流動、較少與空氣接觸、儲存時間較短等，密封庫存或袋裝封存效果較好。如果在這種條件下儲存，其抗折和抗壓強度根本均無變化，有的強度值還略有提高。 這一方面是因為水泥中的有害成分在儲存過程中自然減少。 另一方面

34、，水泥庫或封桶的水泥根本上不會和外界的含水量較大的空氣接觸，因此其物理性能變化很小12。凱諾斯( 中國) 鋁酸鹽技術的春峰、年國研究了在水泥庫環境下長期儲存水泥時水泥性能的變化。他們主要研究水泥助磨劑、水分和 SO3對水泥結塊及長期儲存對于水泥性能的影響。根據實驗目的,他們取了水泥熟料，然后添加不同的助磨劑、石膏，配制了 4 組試樣。他們將各組試樣配制好后,用實驗室的試驗磨機進展粉磨，直到所有試樣都磨制到比外表積為相差不大，然后將試樣分成兩份，一份試樣立即進展強度檢驗，一份試樣裝入自制小筒，在小筒覆蓋一層塑料膜，形成密封的環境，然后將小筒放到混凝土振動臺上振動數分鐘, 然后將小桶蓋上蓋子形成密

35、閉的環境。他們將小筒放入80的烘箱, 儲存3 個月24。3個月后，他們取出鐵桶，觀察鐵桶中的水泥是否結塊，然后測定各項物理性能。他們發現不加助磨劑的水泥試樣結塊總數量較多, 較大塊的水泥數量也比擬多, 把結塊的大塊水泥用研缽初步研缽之后，發現仍有小顆粒存在, 塑料袋破損處有掛壁現象。添加助磨劑的水泥試樣, 結塊時小塊較多, 大塊比擬少, 結塊只需要輕微振動，就可以變成細小顆粒，不需要經過用力的研磨。通過比照試樣的原始強度和儲存 3 個月后的物理性能，他們得出結論：水泥中參加助磨劑以后,水泥經過長期儲存時,強度下降較大,但有利于減少水泥在長期儲存過程中的結大塊的現象；由于在水泥粉磨過程中，往往要

36、在磨噴水，使水泥降溫，導致水泥中水分增多，,水泥經過長期放置以后強度下降的幅度較大，3d抗壓強度甚至可以降低14MPa；石膏在水泥中含量的增加,可以在一定程度上提高水泥的強度,但是也會引入了少量的水分, 導致水泥長期儲存后的強度降低24。因此，他們認為，為了保持水泥在水泥庫中長期儲存時其物理性能可以保持在較好的水平，在水泥的生產、儲存和使用過程中應當注意下面事項：由于出磨水泥在水泥庫儲存到達 3 個月之久時，其強度下降了一半左右, 水泥中含有的的水分越大，強度下降越多。因此, 出磨水泥的水分必須保持在 0.70%以下, 出磨水泥在水泥庫中儲存的時間要小于 1 個月。如果水泥需要在水泥庫中長期儲

37、存, 則石膏添加量不宜過多, 否則會使出磨水泥水分增加，因此可以用天然硬石膏局部替代二水石膏24。對于出磨水泥在水泥庫中儲存時變質因素的研究還是比擬少的，現在的研究主要集中在了水泥庫的密封性導致的外界空氣進入引起的強度等的下降、水泥的粒度變粗、水泥在出磨時溫度過高和水泥的成分在庫中存在變化等方面，但是工廠和研究單位對此還沒有投入足夠的人力和財力進展研究，這需要社會各方面的努力，解決好水泥生產中的最后一個環節。1.3本課題主要研究容本課題通過模擬水泥在水泥庫中的溫度和儲存時間，對不同溫度和儲存時間下的水泥進展物理性能的檢測，研究水泥庫中的溫度和儲存時間對于水泥物理性能的影響，確定實驗方案。確定研

38、究方案如下：1測定不同溫度下儲存不同時間的水泥的標準稠度用水量、凝結時間。2測定不同溫度下儲存不同時間的水泥的篩余值。3測定不同溫度下儲存不同時間的水泥的抗壓抗折強度，找出最正確儲存溫度和儲存時間。4通過上述實驗找到的比擬理想的儲存溫度和儲存時間，凈漿成型，保存試樣，測定其微觀構造。4通過*RD測定不同儲存溫度和儲存時間下水泥粉末中中的礦物組成。通過SEM等測試手段研究水泥在不同溫度和儲存時間下水泥凈漿的水化產物形貌、組成和構造特征的影響，檢測水化產物種類，分析水化過程的礦物組成，及變化規律。2 實驗原料、設備及實驗方法2.1實驗原料1水泥：選用水泥廠生產量和儲存量較大的普通硅酸鹽水泥PO 4

39、2.5。主要的特點為：早期強度高，水化熱較高 ，耐凍性較好 ，耐熱性較差 ，耐腐蝕性較差，干縮較小。水泥成分如表2.1所示。表2.1 水泥的化學成分水泥化學組成SiO2CaOAl2O3Fe2O3MgOSO3含量/%24.3052.58.852.534.262.282砂：中國ISO標準砂，符合國家標準GB178-77要求的標準砂，用以檢驗水泥膠砂強度必需的通用材料。2.2 原料性能普通硅酸鹽水泥PO 42.5是一種水泥廠產量較大，早期強度較高的水泥。其主要性能如表2.2、表2.3所示。表2.2普通硅酸鹽水泥的主要物理性能水泥標號標準稠度用水量/%凝結時間/min安定性篩余/%初凝終 凝PO 42

40、.528.8242302合格0.35表2.3普通硅酸鹽水泥的抗壓抗折強度水泥標號抗折強度/MPa抗壓強度/MPa3d7d28d3d7d28dPO 42.55.97.38.922.132.549.52.3 實驗設備1水泥砂漿攪拌機，砂漿攪拌鍋；2水泥凈漿攪拌機，凈漿攪拌鍋；3電子天平、燒杯、量筒、攪拌棒、刮刀、刮平尺、顏料筆等；4砂漿模具假設干40mm40mm1600mm立方體模具；5凈漿模具假設干20mm20mm20mm立方體模具；6砂漿振實臺應符合JC/T 628要求、凈漿振實臺；7YH-42B標準恒溫恒濕養護箱；8凈漿標準稠度與凝結時間測定儀；9抗折強度試驗機符合JC/T 724的要求；1

41、0抗壓強度試驗機；11F101-2型電熱鼓風枯燥箱12負壓篩析儀13美國FEI生產的QUANTA FEG 250型熱場發射掃描電子顯微鏡；14德國BRUKER-A*S生產的D8 ADVANCE型*射線衍射儀15耐高溫密封餐盒 ( 16) FZ-31A型沸煮箱，雷氏夾假設干2.4實驗具體容由于，在水泥庫中，只有最上層的水泥才會和少量空氣接觸到，其余均可視為在密閉條件下進展的儲存，因此，水泥庫中空氣的濕度暫且不予考慮，在此只考溫度和儲存時間的影響。根據工廠的數據和資料得知，水泥出磨進入水泥庫后，由于溫度較高，導致水泥庫溫度大約為80左右，但一般會低于100。實驗室的電熱鼓風枯燥箱可調節的溫度圍為1

42、0-250，完全可以滿足模擬水泥庫中70-100，因此，可以將一定量的水泥放在封閉的容器，形成密閉的環境，而且容器是易于傳熱的，然后放在電熱鼓風枯燥箱中，在70、80、90、95、100下儲存一定的時間1d、3 d、5 d、7 d，并且定期取出一局部試樣，測試水泥在不同溫度下儲存不同的時間各種物理性能檢測，包括了標準稠度用水量、初凝時間和終凝時間、抗壓和抗折強度、安定性、篩余百分數和比外表積。而且取一局部水泥在室溫(20)下儲存1d、3 d、5 d、7 d,測量與上述一樣的物理量。進而確定溫度和儲存時間對水泥質量的影響，進而可以確定水泥庫中的溫度維持在何種水平對于水泥的儲存最為有利，確保出庫水

43、泥的性能維持在理想的水平。需要測定的水泥在不同溫度下儲存不同時間時的物理量如表2.4所示。2水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗的測試，依據GB/T1346-2021?水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法?進展試驗。水泥膠砂強度的測試，依據GB/T17671-1999?水泥膠砂強度檢驗方法?ISO法進展實驗，試樣養護至3d、7d和28d。水泥細度的測試，依據CB/l345-1991?水泥細度檢驗方法?(80um篩析法)進展試驗。溫度/2070809095100儲存時間/d135713571357135713571357所測量標準稠度用水量，凝結時間，篩余，安定性，抗壓強度，抗折強度

44、表2.4 實驗所需測定的在不同儲存溫度不同時間下的物理量水泥中f-CaO的測試，依據GB/T 176-1996 ?水泥化學分析方法?進展試驗。水泥比外表積的測試，依據GB/T 8074-1987 ?水泥比外表積測定方法?勃氏法進展試驗。3找出最適儲存溫度與時間的水泥，用來做微觀測試，通過*RD、SEM對摻合料的水泥的水化產物進展分析。2.5預期實驗結果結果一：通過對不同溫度不同儲存時間水泥進展各項物理性能的測試，并且與室溫儲存水泥的各項物理性能相比擬，如果存在差異，則說明應該存在一個適宜的儲存溫度與時間，使水泥的性能較為理想，即為水泥庫中可以參考的適宜的溫度和時間。結果二：通過對不同溫度不同儲

45、存時間水泥進展各項物理性能的測試，并且與室溫儲存水泥的各項物理性能相比擬，如果變化非常小，則說明儲存溫度70-100和儲存時間7d對于水泥的物理性能根本沒有影響。2.6試驗方法2.6.1根本性能測試1標準稠度需水量的測定水泥的標準稠度用水量是指按照國家標準規定的方法和指定的儀器，將水泥調制成標準稠度的凈漿所需的拌合水量，是以用水量與水泥質量的百分數來表示。水泥凈漿對標準試桿的沉入具有一定的阻力，通過試驗含有不同水量的水泥凈漿對試桿阻力的不同，可確定水泥凈漿到達標準稠度時所需要的水量。實驗中應當注意：攪拌開場前,要用濕抹布將攪拌鍋和葉片擦拭一遍，否則如果攪拌鍋和葉片枯燥時會吸收水泥凈漿中的水分,

46、使標準稠度用水量的結果偏高。使用擦過攪拌鍋和葉片上所殘存的水分相對較少的純棉的濕抹布，可以使使檢測結果更加準確。向攪拌鍋中倒水時，不要讓水濺出 ，否者會使結果偏高。務必將量筒中的水倒干凈， 因為少量的水就會對實驗產生很大的影響。當攪拌機低速攪拌完畢后 要將葉片和凈漿鍋壁上的水泥漿刮入攪拌鍋中間，使得水泥漿可以攪拌均勻。水泥凈漿需一次性填滿試模，水泥凈漿裝入試模后 ，要用插刀沿著模具壁旋轉一周，然后輕拍5下，刮去多余的凈漿，必須抹平。 從攪拌完畢到測試完成 一定要控制在 1.5 min 之， 因為水泥加水拌和后就開場發生水化反響， 時間越久，水泥凈漿由于水化反響對維卡儀試桿的阻力會越來越大，因此

47、如果加水后到開場實驗的時間過長會使稠度用水量越來越大。2凝結時間的測定水泥從加水開場到失去流動性，即從流體狀態開展到較致密的固體狀態，這個過程所需要的的時間成為凝結時間。水泥的凝結時間又可以分為初凝時間和終凝時間。初凝為水泥從加水開場到水泥漿開場失去可塑性的時間嗎，終凝為水泥從加水開場到水泥漿完全失去可塑性并開場產生強度的時間34。凝結時間測定方法：用標準稠度用水量制成的凈漿一次性裝滿試模，用刮刀沿著壁旋轉一周，之后刮平，立即放入濕氣養護箱中，距離加水30mm 時進展第一次測定。當試針沉至距底板 4mm1mm時，水泥漿體到達初凝狀態。由水泥全部參加水中至初凝狀態的時間為水泥的初凝時間。在初凝時

48、間測定完成之后，立即將試模翻轉 180 度后再放入濕氣養護箱中繼續養護。當試針沉入試體 0.5mm 時，即環形不能在試體外表上留下痕跡時，水泥漿體到達終凝狀態，由水泥全部參加水中至終凝狀態的時間為水泥終凝時間。 在測定凝結時間時，應當注意以下問題，保證凝結時間的準確性。試驗條件的影響：水泥試驗室的溫度控制在 202圍，相對濕度大于50%，水泥試樣、拌和水、儀器和用具的溫度應與試驗室一致，盡量減少溫度對水泥標準稠度用水量的影響；水泥恒溫恒濕養護箱的溫度必須控制在 201圍，相對濕度大于 90%，因為養護溫度和濕度對于水泥漿體水化速度的影響比擬大，會對凝結時間產生很大誤差。由于溫、濕度對水泥水化、

49、凝結、硬化影響很大。因此，要嚴格按標準要求控制試驗室溫、濕度。在其他條件一樣的情況下，通常水泥漿體養護的溫度越高，該水泥的凝結時間越短，反之則越長。儀器設備的影響：水泥凈漿攪拌機的葉片尺寸、攪拌間隙必須符合標準要求，否則易造成水灰混合不均。導致標準稠度用水量產生變化，從而影響凝結時間的準確測定。因此攪拌機要定期檢查和保養,保證良好的工作狀態。維卡儀滑動局部必須靠重力自由下落，其質量以及試桿截面尺寸、偏離度必須符合標準要求，否則將導致標準稠度用水量失真。對于初凝時間影響更為明顯。因此，在每次測定前，首先應將儀器在水平面上垂直放穩，檢查滑動桿外表是否光滑，能否靠重力自由下落。平時要定期檢查和保養儀

50、器。人為操作因素的影響：標準稠度的水泥凈漿是準確測定凝結時間的關鍵。如果在水泥參加水中后較長時間才進展攪拌，且沒有嚴格按規定的時間攪拌，這樣拌制的凈漿就不符合標制稠度的要求，這便會影響到漿體水化產物的正常水化，從而給凝結時間的測定結果帶來很大的影響，導致凝結時間與實際結果偏差很大。在測定水泥標準稠度用水量的過程中，拌制好的水泥漿體裝模的時間不應過長，凈漿外表必須刮平，刮去多余的凈漿，以及試桿試錐的釋放速度盡量一致，凈漿需要一次性裝滿試模。如果不能滿足以上條件，就會影響到試桿試錐貫入水泥漿體的深度，引起標準稠度用水量的波動，導致凝結時間測定結果的不準確。因此在操作在操作時每次測量要盡量一致，保證

51、測定結果在允許的誤差圍之25-29。3抗折、抗壓強度的測定水泥強度是水泥重要的物理力學性能之一。它是硬化的水泥石可以承受的外力破壞的能力，根據受力形式不同，水泥強度通常分為抗壓、抗折、抗拉三種34。抗壓強度是指水泥膠砂硬化試體承受壓縮破壞時的應力。以MPa 表示。實驗中將40mm40mm160mm的砂漿試塊放于養護箱中養護1d，脫模后在水中養護至3d、7d、28d。相應齡期的抗折強度用壓力試驗機測定。將試體一個側面放在試驗機支撐圓柱上，試體長軸垂直于支撐圓柱，通過加荷圓柱以50N/s10N/s的速率均勻地將荷載垂直地加在棱柱體相對側面上，直至折斷保持兩個半截棱柱體處于潮濕狀體直至抗壓試驗。抗壓

52、強度試驗通過所規定的抗壓強度試驗機及其相應夾具(符合JC/T 638的要求，受壓面積為40mm40mm，在半截棱柱體的側面上進展。半截棱柱體中心與壓力機壓板受壓中心差應在0.5mm，棱柱體露在壓板外的局部約有10mm。在整個加荷過程中以2400N/s200N/s的速率均勻地加荷直至破壞。在整個抗壓抗折實驗中應當注意以下問題，保證測定值的準確性。樣品的封存與保管：試驗樣品的封存與保管對水泥強度的影響較大。當試驗水泥從取樣至試驗需要保存 24 h 以上時，應把它貯存在根本裝滿和氣密的容器里，而且這個容器應當不與水泥起反響。溫度與濕度:試驗室溫度應保持在 202，相對濕度大于 50%；試體帶模養護的

53、恒溫恒濕養護箱溫度保持在 201，相對濕度大于 90%；試體養護池水溫應在 201圍。為確保試驗條件符合標準規定，對于實驗室中的溫濕度計應該定期檢查，保證溫濕度計的正常工作，確保實驗室中的條件符合要求。當溫濕度低于標準規定的數值時，將影響水泥的水化反響速度，進而導致水泥強度明顯下降，反之，則強度值會明顯偏高。試模組裝與涂油：如果組裝好的試模任何一個公差超過規定數值時，將直接影響成型試塊的規格尺寸，應當立即更換。試模外表涂油時要恰到好處，如果試模上外表上的黃油或機油過多，試體在成型時便會在外表留下很多空洞，影響試體的密度，并使試體外表形成一層不易透水油層，阻止了水與試塊接觸，影響水泥的水化反響。

54、相反，如果黃油涂抹過少，將造成脫模困難，強行脫模，易使試體部損傷，甚至直接斷裂，對于水泥的強度的影響非常大。所以在往試模上涂油時，一定要盡量將試模外表的油刷均勻，最好在 20 號機油中摻入 1/4 黃干油，加熱混合均勻后再使用，刷子最好采用寬度為 3 cm的 2 號油板刷。膠砂攪拌機與振實臺：行星式膠砂攪拌機的葉片與鍋底、鍋壁的工作間隙為 3mm1mm，間隙偏大，鍋底粘住的水泥砂漿得不到充分攪拌；間隙過小，攪拌時葉片容易碰鍋或打碎粒，影響檢驗結果的準確性。因此，在使用過程中要對膠砂攪拌機的間隙定期進展檢查，確保每一次試驗都符合標準規定。在用振實臺振實時，布料的均勻性，設備的振幅大小都直接影響試

55、體的密實度，氣泡的排放量。為此，操作中，應及時檢查有無螺絲的松動或振實臺的竄動、卡具的脫落等情況發生。假設有應及時進展調整，防止漏漿和試模滑動。定期對振幅、振動時間等進展檢定。水泥抗壓試驗機：水泥抗壓試驗機的荷載圍、加荷速率、精度等因素直接影響抗壓強度值的準確性。在整個加荷過程中，加荷速率為2400 N/s200 N/s ，均勻地加荷直至破壞。使用過程中應保持儀器的清潔、枯燥、溫度均衡。定期進展檢查，保證機器可以正常工作。稱量與量水：準確稱量每鍋膠砂需要的水泥450 g2 g、標準砂1 350 g5 g、水225 g1 g，把水與水泥參加鍋時，要防止水泥和水的灑出，確保質量的準確。試體刮平操作

56、：水泥成型過程中刮平、抹平操作對試驗結果影響很大。刮平、抹平時膠砂高出試模，會造成檢驗結果偏高；反之，膠砂外表受損或低于試模，會造成檢驗結果偏低 。在實際操作中應注意：第一，握住金屬直尺時，用力要均勻，確保3 塊試體外表水平，沒有損傷；第二，刮平時，金屬直尺自始至終要保持與試模垂直,即近似 90的角度，不要中途改變角度。按標準要求，沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次完成刮砂任務，而不能抬高直尺，否則會造成試模外表凹凸不平，影響試塊強度；第三，抹平時，直尺以近乎水平的情況將試體外表抹平，最好一次完成抹平，次數不應過多。因為，抹平次數過多，試體外表就會泌水脫皮，影響強度的準確度。試

57、體養護：試體帶模養護時，恒溫恒濕養護箱的溫度和濕度必須符合標準要求，養護箱的篦板應當水平，如果發現篦板不平要及時調平，防止試模中膠砂向低的一側流動，從而使試體出現一頭高、一頭低的現象，使強度測定結果不準確。脫模應非常小心，可用塑料錘或橡皮榔頭或專門的脫模器，不可以強行脫模，否則會造成試塊部受損，甚至斷裂，必須在規定的時間按時脫模。試塊脫模后，在刮平面上做好標記，立即水平或豎直放在水中養護，每個養護池只能養護同種類型的水泥試塊，開場時用自來水裝滿養護池，以后隨時加水保持適當的水位，必須注意，養護池不允許在養護期間全部換水。試體破型：試體應在試驗破型前 15 min 鐘從水中取出除 24 h 齡期

58、或延遲至 48 h脫模的試體外，用抹布擦去試體外表沉積物，并用濕布覆蓋至試驗為止。進展抗折試驗時注意把試體放平放正，垂直于支撐圓柱。進展抗壓強度檢驗時，應在在整個加荷過程中應以 2 400 N/s200 N/s 的速度均勻加荷，直至破壞 30-32 。4水泥細度檢驗篩析法水泥的細度就是水泥的分散度，是水泥廠用來做日常檢查和控制水泥質量的重要參數，水泥的細度要控制在一個合理的圍之，以保證水泥具有良好的性能。實驗按照國家標準GB1345-91?水泥細度檢驗方法?80um篩篩析法進展。篩析法包括了負壓篩法、水篩法、和手工干篩法。 本實驗采用的是負壓篩法。稱取水泥試樣25g置于負壓篩中，開動篩析儀，連

59、續篩析2min,調節負壓為4000-6000Pa，本實驗中一律采用5000Pa。篩余完畢，用天平稱量篩余物，計算篩余。為了保證實驗數據的準確性，實驗中應該注意以下事項。負壓篩工作時，應保持水平，防止外界振動和敲擊。樣品應當沒有結塊、受潮的現象。做完一次實驗應當用毛刷清理一次篩網。如果負壓篩連續使用時間過長一般超過30個樣品時，應當檢查負壓值是否正常，以免影響實驗數據的準確性33。微觀構造分析根據水泥膠砂試樣力學性能的分析，找出在不同溫度和儲存時間下抗折、抗壓強度較高的水泥試樣進展凈漿試驗，取相應齡期的凈漿中心部位的碎片，浸入無水乙醇中終止水化，測驗之前，取出試樣，在電熱鼓風枯燥箱中將試樣外表的

60、乙醇烘干，選取片狀試樣，用美國FEI生產的QUANTA FEG 250型熱場發射掃描電子顯微鏡(SEM)對水泥水化產物的形貌、結晶狀況進展觀察和分析。掃描電鏡的工作原理是：由電子槍陰極發出的直徑20cm30cm的電子束，受到陰陽極之間加速電壓的作用，射向鏡筒，經過聚光鏡及物鏡的會聚作用，縮小成直徑約幾毫微米的電子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下，電子探針在樣品外表作光柵狀掃描并且激發出多種電子信號。這些電子信號被相應的檢測器檢測，經過放大、轉換，變成電壓信號，最后被送到顯像管的柵極上并且調制顯像管的亮度。顯像管中的電子束在熒光屏上也作光柵狀掃描，并且這種掃描運動與樣品外表的電子束的掃描運動嚴