专利名称：用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及到一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法。
背景技术：
粉煤灰是我国大宗的工业废渣，每年的排放量在I亿吨以上。多年来，粉煤灰的资源化利用，为众多学者和工程技术人员所关注。目前粉煤灰已经成为制备水泥和混凝土所必不可少的辅助胶凝材料。粉煤灰中的主要化学组成有氧化钙、二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁等。粉煤灰中的主要矿物组成有莫来石、石英、赤铁矿、硬石膏、黄长石、生石灰等。按照粉煤灰组成的差异，可以将粉煤灰分为低钙粉煤灰(氧化钙含量在10%以下)、中钙粉煤灰(氧化钙含量在10-20%之间)以及高钙粉煤灰(氧化钙含量在20%以上)。低钙粉煤灰又可以大致分为低钙高铝型(粉煤灰的矿物组成中石英较小，莫来石含量较多)、低钙低铝型(粉煤灰的矿物组成中莫来石较少)以及低钙中铝型(粉煤灰的矿物组成中莫来石含量适中)。由于我国不同产地的粉煤灰的组成不同，其性质差异较大。如何因地制宜地使用不同产地、不同组成的粉煤灰，通过合理控制其细度使其胶凝活性得到较充分发挥，使其在水泥和混凝土中的性能达到最优化，用来指导实际生产过程是一个急需解决的问题。粉煤灰的胶凝活性一般用28天抗压强度比来表示，是指掺有30%(wt%)粉煤灰的水泥浆体的28天抗压强度与不掺粉煤灰的硅酸盐水泥浆体的28天抗压强度的比值。细度是影响粉煤灰性能的一个非常重要的指标，细度越高，粉煤灰的胶凝活性就越高。目前我国采用45 μ m筛余来控制粉煤灰的细度，然而筛余只能粗略反映粉煤灰的颗粒分布，45 μ m筛余相同的粉煤灰的颗粒分布可能大相径庭，这可能会影响到使用过程中粉煤灰活性的充分发挥。因此，采用一种与粉煤灰的胶凝活性关系更密切的细度表示方法来控制用于水泥和混凝土的粉煤灰粉体加工过程中的细度，就显得非常有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，包括如下步骤(一)将粉煤灰放在球磨机内粉磨；(二)将粉磨后的粉煤灰采用激光粒度分析仪测定其表面积平均粒径，测得的表面积平均粒径作为细度的控制参数。所述粉煤灰为用于添加入水泥和混凝土中的粉煤灰。本发明所述的用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，采用表面积平均粒径作为细度的控制参数，水泥强度的影响因素主要有物理因素及化学因素。物理因素要考虑到颗粒的堆积程度，主要与粒度的分布及级配有关系；化学因素主要考虑化学反应的速度，主要与粉煤灰的表面积有关。由于表面积平均粒径同时兼顾了颗粒分布和比表面积的特点，它比采用筛余作为粉煤灰粉体加工的细度控制指标要更科学，更能反映粉煤灰粉体的微观特性。与45 μ m筛余相比，表面积平均粒径与粉煤灰的胶凝活性及其在水泥和混凝土中的性能之间的关系也更紧密，更能反映粉煤灰粉体的质量好坏，从而能更好地指导粉煤灰的粉体加工，促进粉煤灰在水泥混凝土中得到更有效的利用。
具体实施例方式实施例1 :
一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，所述的粉煤灰为一种低 钙高铝型粉煤灰(化学组成中氧化钙含量低于10%，矿物组成中石英较少，莫来石较多)，具体包括如下步骤(一)称取4份上述粉煤灰，每份质量为5kg，在球磨机内将其分别粉磨至勃氏比表面积为400m2/kg, 500m2/kg, 600m2/kg, 700m2/kg,并分别测定其45 μ m筛余,(二)将粉磨后的粉煤灰采用激光粒度分析仪测定其平均粒径，激光粒度分析仪可同时测得以下平均粒径表面积平均粒径、特征粒径和体积平均粒径，以测得的表面积平均粒径作为细度的控制参数。为了分析校验，将通过上述方法测定的粉煤灰的4个45 μ m筛余值(13. 5，4.4，1.2, O. 2)、4 个表面积平均粒径值(4. 716 μ m, 3.216 μ m, 2.476 μ m,1. 928 μ m)、4个特征粒径值(25. 4 μπι, 12. 57 μ m, 9.161 μ m, 7. 201 μ m)、4个体积平均粒径值(14. 26 μπι, 8.651 μ m, 5. 46 μ m，4. 307 μ m)分别与粉煤灰水泥浆体的4个28天抗压强度比数值(O. 72，O. 77, O. 77, O. 80)进行了相关性分析比较，得出45 ym筛余值、表面积平均粒径值、特征粒径值、体积平均粒径值与抗压强度比数值之间的相关系数的平方(r2)数值分别达到O. 90,0. 93,0. 92,0. 90。相关系数的平方r2数值越接近于I则关于细度的控制就越准确，其中O. 93最接近1，所以对于低钙高铝型粉煤灰，表面积平均粒径与粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比之间的关系要比45 μ m筛余与粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比之间的关系要更紧密，更能反映粉煤灰的胶凝活性的高低。(粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比即为粉煤灰水泥浆体的28天抗压强度比。)28d抗压强度为28天抗压强度，细度的校验方法、过程以及相关系数的计算方法均为现有技术，故不详细叙述。当然，本发明不拘泥于上述形式，其他平均粒径一特征粒径和体积平均粒径也可作为粉煤灰细度的控制参数，但由于表面积平均粒径同时兼顾了颗粒分布和比表面积的特点，它比采用筛余或者特征粒径或者体积平均粒径作为粉煤灰粉体加工的细度控制指标要更科学，更能反映粉煤灰粉体的微观特性。实施例2
一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，所述的粉煤灰为低钙中铝型粉煤灰(化学组成中氧化钙含量低于10%，矿物组成中石英较少，莫来石适中)，具体包括如下步骤(一)称取4份上述粉煤灰，每份质量为5kg，在球磨机内将其分别粉磨至勃氏比表面积为400m2/kg, 500m2/kg, 600m2/kg, 700m2/kg,并分别测定其45 μπι筛余，(二)将粉磨后的粉煤灰采用激光粒度分析仪测定其平均粒径，激光粒度分析仪可同时测得以下平均粒径表面积平均粒径、特征粒径和体积平均粒径，以测得的表面积平均粒径作为细度的控制参数。为了分析校验，将通过上述方法测定的粉煤灰的4个45 μπι筛余值(9.9，1.8，O. 2, O. 2)、4 个表面积平均粒径值(4. 625 μ m, 3.622 μ m, 2.868 μ m, 2.358 μπι)、4个特征粒径值(15. 89 μπι, 12. 21 μ m, 8.887 μ m, 7.763 μ m)、4个体积平均粒径值(11. 66 μπι, 9.237 μ m, 6.719 μπι, 5.695 μ m)分别与粉煤灰水泥浆体的4个28天抗·压强度比数值(O. 70，O. 77, O. 79, O. 81)进行了相关性分析比较，得出45 μπι筛余值、表面积平均粒径值、特征粒径值、体积平均粒径值与抗压强度比数值之间的相关系数的平方(r2)数值分别达到O. 95,0. 96,0. 95,0. 93。相关系数的平方r2数值越接近于I则关于细度的控制就越准确，其中O. 96最接近1，所以对于低钙中铝型粉煤灰，表面积平均粒径与粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比之间的关系要比45 μ m筛余与粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比之间的关系要更紧密，更能反映粉煤灰的胶凝活性的高低。当然，本发明不拘泥于上述形式，其他平均粒径一特征粒径和体积平均粒径也可作为粉煤灰细度的控制参数，但由于表面积平均粒径同时兼顾了颗粒分布和比表面积的特点，它比采用筛余或者特征粒径或者体积平均粒径作为粉煤灰粉体加工的细度控制指标要更科学，更能反映粉煤灰粉体的微观特性。实施例3:
一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，所述的粉煤灰为中钙型粉煤灰(化学组成中氧化钙含量在10-20%之间，矿物组成中石英较多，莫来石较少)，具体包括如下步骤(一)称取4份上述粉煤灰，每份质量为5kg，在球磨机内将其分别粉磨至勃氏比表面积为400m2/kg, 500m2/kg, 600m2/kg, 700m2/kg,并分别测定其45 μπι筛余，(二)将粉磨后的粉煤灰采用激光粒度分析仪测定其平均粒径，激光粒度分析仪可同时测得以下平均粒径表面积平均粒径、特征粒径和体积平均粒径，以测得的表面积平均粒径作为细度的控制参数。为了分析校验，将通过上述方法测定的粉煤灰的4个45 μπι筛余值(19.5，12.3，2.6，O. 8)、4 个表面积平均粒径值(4.745 μ m, 3. 990 μ m, 2.794 μ m, 2·185μπι)、4 个特征粒径值(25. 19 μ m, 19. 49 μ m, 12. 26 μ m, 9. 339 μ m)、4 个体积平均粒径值(18. 36μπι, 13. 35 μπι, 8. 088 μπι, 5.766 μ m)分别与粉煤灰水泥浆体的4个28天抗压强度比数值(O. 76，O. 76, O. 79, O. 80)进行了相关性分析比较，得出45 μπι筛余值、表面积平均粒径值、特征粒径值、体积平均粒径值与抗压强度比数值之间的相关系数的平方(r2)数值分别达到O. 88,0. 93,0. 89,0. 86。相关系数的平方r2数值越接近于I则关于细度的控制就越准确，其中O. 93最接近1，所以对于中钙型粉煤灰，表面积平均粒径与粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比之间的关系要比45 μ m筛余与粉煤灰水泥浆体的28d抗压强度比之间的关系要更紧密，更能反映粉煤灰的胶凝活性的高低。当然，本发明不拘泥于上述形式，其他平均粒径一特征粒径和体积平均粒径也可作为粉煤灰细度的控制参数，但由于表面积平均粒径同时兼顾了颗粒分布和比表面积的特点，它比采用筛余或者特征粒径或者体积平均粒径作为粉煤灰粉体加工的细度控制指标要更科学，更能反映粉煤灰粉体的微观特性。通过上述实例可见，与45 μ m筛余等反映粉煤灰细度的其它参数相比，表面积平均粒径能更好地反映粉煤灰粉体的特性，与粉煤灰的胶凝活性之间的关系更加密切。用表面积平均粒径作为粉煤灰粉体加工的细度控制参数，能更好地指导用于水泥和混凝土的粉煤灰的粉体加工。权利要求
1.一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，其特征在于包括如下步骤(一)将粉煤灰放在球磨机内粉磨；(二)将粉磨后的粉煤灰采用激光粒度分析仪测定其表面积平均粒径，测得的表面积平均粒径作为细度的控制参数。
2.如权利要求1所述的用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，其特征在于所述粉煤灰为用于添加入水泥和混凝土中的粉煤灰。
全文摘要
本发明公开了一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法，包括如下步骤(一)将粉煤灰放在球磨机内粉磨；(二)将粉磨后的粉煤灰采用激光粒度分析仪测定其表面积平均粒径，测得的表面积平均粒径作为细度控制的参数。本发明是一种用于水泥和混凝土中的粉煤灰粉体加工的细度控制方法。
文档编号C04B18/08GK103011646SQ201210589198
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者司政凯, 董刚, 王安会, 邓小成, 曹林方, 叶家元, 张文生 申请人:河南民安新型材料有限公司