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1、矿渣微粉做水泥混合材的最佳配比方案周红（山西双良水泥有限公司山西 太原030003）摘要：通过正交配比试验，寻求矿渣微粉在水泥配料中使用的最佳方案，试验表明：分别粉磨工 艺中，将熟料与适当比例的矿渣、石灰石、石膏磨成普通水泥后，再与矿渣微粉混合配制成矿渣 硅酸盐水泥，水泥各项性能良好。关键词：矿渣微粉水泥性能刖言2005年以来我公司开始使用矿渣微粉作为水泥的混合材，主要用于32.5强度等 级矿渣硅酸盐水泥的生产。采用熟料与石膏粉磨为硅酸盐水泥后，与矿渣微粉在双轴 搅拌机内按配比搅拌均匀后得到成品水泥的生产工艺。该水泥在矿渣微粉掺量60% 时，水泥强度指标完全满足国标的要求，尤其是28天强度达到
2、42.5等级水泥的要求， 但其标准稠度用水量增大，凝结时间明显延长，对水泥在混凝土中的使用带来不利影 响。大量的试验表明：熟料的化学成分、煅烧窑型、石灰石的掺量、石膏掺量、混合 材的拶量对水泥的标准稠度用水量、凝结时间等物理性能有很大的影响，本次试验采 用统一的熟料，主要通过对熟料、矿渣微粉、矿渣、石灰石、石膏等物料配比的调整， 达到水泥的最佳颗粒级配，优化水泥性能。1试验方案的确定1.1技术路线使用在德国莱歇立磨LM46.2+2S中粉磨为450m2/kg的太钢矿渣微粉，将熟料与 少量混合材以及适量石膏在（p500X500mm的实验小磨中粉磨成普通硅酸盐水泥，与 矿渣微粉按比例搅拌混匀成矿渣硅
3、酸盐水泥后检验。1.2试验用原料原料LossSi。Al。Fe。CaOMgOSO。熟料0.09221.192 36.002 33.2065.251.9930.73矿渣（微粉）1.2035.8213.650.7438.718.630.18石灰石41.882.070.890.4852.391.190.11石膏22.463.372.061.0729.879.9130.691.3试验方案因影响水泥性能的因素较多，为减少试验次数，采用类似于正交实验的方案，取 对水泥性能影响最大的四个因素：矿渣、石灰石、石膏、矿渣粉拶量，每因素取4 个水平，制定试验方案如下：表1水泥配比试验方案配比编号水泥配比熟料粉（1-
4、矿粉含量）熟料矿渣石膏矿渣微粉（%）石灰石171204535268206640364208845460201010505751546456741565507671581035867151084097810485010741061045117710854012741010635138604104014860683515860865016850105452试验检测结果 见表2：表2试验结果配 比 编 号细度（%）/比表面（m2/kg标稠用水（）-凝结时间（min）强度MPaso3（%）备注抗折抗压初凝终凝3d28d3d28d13.5/39227.42343043.510.113.340.91.98
5、23.2/38927.72543074.18.311.438.02.2233.3/39627.82173224.19.315.837.42.7344.0/39428.02303563.69.214.335.83.3553.2/38127.92202853.38.416.744.11.9464.1/39128.31782483.69.414.844.01.7474.3/36727.51652823.37.513.336.73.2184.0/36027.41552852.68.913.035.12.6092.5/37728.01553053.210.313.541.82.55102.7/37927
6、.51583533.110.012.839.93.28114.3/36727.41503353.18.412.841.21.81125.5/36527.51502803.49.114.241.52.27134.3/36227.41543043.29.015.742.43.38144.8/34827.31352853.79.415.240.82.84153.5/37227.41602802.98.814.840.42.26164.3/35627.51552853.410.215.242.01.823试验结果分析根据正交试验结果计算方法，做出正交设计试验结果计算表3,表中K1表示该因素对应第一水平
7、的试验数据相加，R表示每列中最大值减去最小值的极差，极差越大，表示该因素的水平变化对标准稠度用水量的影响越大，反之越小。表3各因素对水泥标准稠度用水量的影响水泥配比熟料粉（1-矿粉含量）标稠用水 （%）熟料矿渣石膏矿渣微粉（）石灰石17120453527.426820664027.736420884527.84602010105028.057515464527.967415655028.3767158103527.5867151084027.497810485028.01074106104527.5117710854027.41274101063527.5138604104027.414860
8、683527.315860865027.4168501054527.5K1110.9110.7110.6109.7K2111.1110.8110.5109.9K3110.4110.1110.5110.7K4109.6110.4110.4111.7R1.50.70.22.0以此类推，可分别做出各因素对初凝时间、终凝时间、3天、28天抗压强度的影 响，分别得出如下结论：（1）对水泥标准稠度用水量影响较大的是矿渣微粉和矿渣的掺入量，对应水泥 最佳标准稠度用水量的配比为：（熟料：矿渣：石灰石：石膏=72-82%： 0-10%： 8%： 10%）：矿渣微粉=60-65%： 35-40%（2）对水泥初凝时
9、间影响较大的是矿渣和石膏的掺入量，对应水泥最佳初凝时 间的配比为：（熟料：矿渣：石灰石：石膏=72-82%： 0-10： 10%： 8%）：矿渣微粉=60-65%： 35-40%（3）对水泥终凝时间影响较大的是矿渣、石膏及矿粉的掺入量，对应水泥最佳 终凝时间的配比为：（熟料：矿渣：石灰石：石膏=73%： 15%： 6%： 6%）：矿渣微粉=60-65%： 35-40%（4）对水泥3d强度影响较大的是矿渣和矿渣微粉的掺入量，对应水泥最佳3d 强度的配比为：（熟料：矿渣：石灰石：石膏=73-82%： 0-15%： 4%： 8%）：矿渣微粉=55%： 45%（5）对水泥28d强度影响最大的是矿渣微粉
10、，其次为石灰石、矿渣、石膏的掺 入量，对应水泥最佳28d强度的配比为：（熟料：矿渣：石灰石：石膏=78-82%： 0-10%： 4%： 8%）：矿渣微粉=55%： 45%3最终方案的选择最终配比方案的确定，要考虑到水泥国家标准的要求、水泥优良使用性能的要求、 配比成本等多方面的因素，最终确定配比如下：（熟料：矿渣：石灰石：石膏）：矿渣微粉=（74%： 12%： 6%： 8%）:43%生产水泥性能如下：表3生产水泥性能细度 （%）比表面积 （m2/kg）标稠用水（）凝结时间初凝（min）终凝强度（MPa）抗折3d28d3d抗压28d2.637627.41682193.38.613.840.2原配
11、比生产水泥性能如下:表4原配比生产水泥性能细度 （%）比表面积 （m2/kg）标稠用水（）凝结时间初凝（min）终凝强度（MPa）抗折3d28d3d抗压28d1.842128.92142833.49.013.946.2由以上两表比较可知，配比方案优化后，水泥的标准稠度用水量降低了 1.5%, 水泥初凝结时间提前46min，水泥的终凝时间提前64min，水泥的3d强度变化不大， 28天强度不再超强度等级，水泥各项性能指标满足国标的要求，水泥在混凝土中使 用时用水量、塌落度损失、粘聚性等性能很好。4结论将矿渣单独粉磨成450m2/kg的矿渣微粉在水泥生产中的应用正越来越得到水泥 行业的重视。随着矿渣比表面积的增加，其活性明显增强，生产矿渣水泥时掺量可提 高20%。为达到最佳的使用效果，建议使用普通硅酸盐水泥与矿渣微粉的混合配制 为矿渣水泥，其颗粒分布更广，水泥各方面性能要优于硅酸盐水泥与矿渣微粉的混合 配制。
