论水泥颗粒形貌改善对水泥性能及孔结构的影响
谈水泥颗粒形貌改善对水泥性能及孔结构的影响
ｄ ｖ １ ｐ ｅ ｔ Ｊ ． ｏ ｄ ｒ Ｔ ｃ ｎ ２ ０ ， ８ ２ ２ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ［ ］ Ｐ ｗ ｅ ｅ ｈ ， ０ ９ １ ： ７ ． ８
１ 张长森． ３ 熟料颗粒大小对水泥强度影响的探 讨 （ 二） ［］新世 纪水泥导报 ， ０ ２ １： ７ Ｊ． ２ ０ （） ２ ．
１ Ｓ ｎｇ Ｈｅ Ｌｅ ４ ｅｕ ｕｎ ｅ，Ｈ ｎｇ Ｊ ｏ ｏｏ１ Ｋｉ Ｅｔ ＵＯ Ｓ ａｉ ｍ， ａｋ ， Ｓ ｅｔ ．Ｅｆｆ ａ１ ｅｃｔ ｏｆ ｐａｒｔｉ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂ ｅ ｃ１ ｕｔｉ ｏｆ ｏｎ ｆｌ ａｓ Ｙ ｈｃｅ ｍｅｎｔ ｓ ｙｓｔ ｍ ｏｎ ｔ ｆｌ ｄｉｔ ｏｆ ｃｅ ｅ ｈｅ ｕｉ Ｙ ｍｅｎｔ
硼 究 开 发 ＲＥ 闩 Ｈ ｒＮ 口 Ｖ Ｌ ＰＭＥ Ｔ 暑Ｅ Ｒｃ Ｉ Ｄ Ｅ Ｅ 口 Ｎ
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谈水泥颗粒形貌改善对水泥性 能及 孑结构 的影响 Ｌ
王 宝 荣
１５ Ｈａｎ ｉ ｉ Ｂ ｉ ｉｃｉ，０ｒｈａｎ Ａｋｓｏｇａｎ，Ｉｓｍａｉ１ ｆ ｎ Ｈ ＣａｇａｔａＹ．ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｐａｒｔｉ ｌ ｓｉｚｅ ｃ ｅ ｄ ｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ＰｒｏＰｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｂ１ ｅｎｄｅｄ ｃｅｌ ｅｎｔｓ ｉｎｃｏｒ ｐｏｒａ ｔｉｎｇ ＧＧＢＦＳ ａｎｄ ｎ ａｔｕｒ ｉ ｌ
文 章编 号 ：２ １－ ８ ２ （ ０ ）０ － ０ ０ ０ ２８９８ ２１ １ ４０２－３
颗 粒形 貌是 水泥 颗粒 的重要 特 性之一 ，一般 以 颗 粒 圆形度 （ 圆形 系数 ）表征 。 圆形系 数 ，即与 或 颗 粒投 影面 积相 等 的圆 的周长 与颗粒 投影 面积 的周 长之 比 。圆形系 数越 高 ，表示颗 粒就 越 圆，颗粒 形
水泥细度对混凝土强度的影响
水泥细度对混凝土强度的影响水泥的质量对混凝土的抗压强度有重要影响，水泥的强度主要取决于细度的大小，水泥越细，其水化速度越快，混凝土的早期强度就越高，但是后期强度的增长缓慢甚至停滞。
并且因为水泥比表面积增大，水泥浆体要达到相同的流动度，所需水量就必须增加，导致混凝土硬化后的内部结构产生较多孔隙和空洞而使强度下降。
同样，水泥中的粗颗粒含量过多对混凝土的强度也是不利的，粗的水泥颗粒只能在表面反应，水化反应速度慢，从而损失了熟料的活性，导致混凝土早期强度过低，影响施工进度。
所以根据施工要求选择合适的水泥细度是十分重要的。
水泥粉磨越细，其中的细颗粒所占的体积分数越多。
从而增加水泥的比表面积，提高水泥的水化速度，提高早期强度。
而当水泥颗粒过细时，混凝土早期强度虽然提高了，但是中长期强度的增长幅度趋小，混凝土的干燥收缩和自收缩增大，并且加剧混凝土干湿循环的损伤程度，另一方面，粗颗粒含量少，减少了起稳定体积作用的未水化颗粒，从而影响到混凝土的长期性能。
以上的这些不利影响会导致结构安全度以及抵抗不利环境的能力大大降低，容易引起混凝土结构提早劣化据相关资料记载，美国在1937年按特快硬水泥的标准生产的水泥与现如今水泥的组成和细度的平均水平相当，当时采用这种快硬水泥生产的混凝土10年后强度倒缩了;而早在1923年时，使用粗水泥生产的混凝土，直到50年后强度依然还在增长。
水泥细度还能够影响混凝土的抗冻性。
细水泥混凝土的易裂性与其低抗拉强度有关。
kuhlmann和sprung等人指出波特兰水泥随着比表面积的减少，其水化硬化速度大力推进，减少水泥中的细颗粒含量对早期强度的提升促进作用比对提升28d的强度效果更显著。
可以将熟料粉的颗粒分成0～3μm，3～25μm，25～60μm和>60μm的4个粒径范围，各粒径范围的颗粒对各龄期强度的促进作用就是相同的。
在0～3μm粒径范围的颗粒可以赢得特别低的1d强度，在3～25μm粒径范围的颗粒可以赢得很高的90d强度。
粉磨工艺对颗粒分布及水泥与混凝土部分性能的影响
Ｚ 艺的特点。研 究结果表明 ，水 泥粉 磨Ｚ 艺系统的效率越 高，水泥 的颗粒 分布越 集中，水泥的标准稠度越增 大 ，减水剂相 － － －
容 性 越 变 差 ；在 缺 乏 良好 的 掺 合 料 进 行 颗 粒 分 布校 正 的 前 提 下 ，所 配 制 混凝 土 的 强度 、耐 磨 性 及 抗 碳 化 性 能 均有 所 下 降 。
能 发 生 了 变 化 。在 广 东 、江 浙 地 区 ， 由 于 受 到 预 拌 混 凝 土 行 业 的 影 响 ， 开 路 磨 工 艺 磨 制 的 水 泥 更 受 市 场 青 睐 。 为 适 应 市 场 的 需 求 ，部 分 企 业 在 新 建 水 泥 粉 磨 系 统 时 首 选 开 路 磨 工 艺 ，或 对 原 有 闭 路 系 统 进
ＲＥｓＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡｐＰＬＣＡＴＩ Ｉ ＯＮ研 奔 与 应 用
粉 磨 工 艺 对 颗 粒 分布 及 水 泥 与 混凝 土 部 分 － ／， 影 响 Ｉ月的 ，－ ／匕 土ｑ ４Ｅ －
吴 笑梅 樊粤 明 欧 阳克连 陈杨升 （ 南理 工大学材料科 学与工程 学院，广东 ５ ４ ） 华 １ ６ ０ ０
影 响试 验 结 果 的 因素 。
得 ，如何取 得 具有代 表 性 的对 比样和 掺 剂样 ，值得 认 真考 虑 。 由等 量混 合得 分析 样 ，每 种助 磨剂 的分
水泥颗粒分布对水泥颗粒堆积状态的影响
ｍｏ ａａ ｔｒ ｆ ａ ｉｌ ｉ ｒ ｕｉｎ ｔｅｃｒｅａｉｎｂ ｔ ｅ ｅｒｓｄ ｅｏ ０Ｉｍ， ５ｐｍ ｎ ｅｓａ ｋｎ ｅ ａ ｉｒｉ ｔｅｂ ｓ，ｈ ｔ Ｂｐ ｒｍｅｅｓ ｒ ｃｅｄｓｉ ｔ ，ｈ ｏｒｌｔ ｅｗｅ ｎｔ ｅ ｉｕ ｆ８ ｏｐｔ ｔｂ ｏ ｏ ｈ ｘ ４ ， ａ ｄｔ ｔｃ ｉ ｇｂ ｈ ｖｏ ｓ ｈ ｅ ｔｔａ ｈ
ｓ ｉｓ ｈ ｗ ａ ｈ ｒ ａ ｏ ｄ ｌ ｅ ｏ ｒ ｌｔ ｎ ｅ ｗ ｅ ｈ ｔ ｃ ｉ ｇｂ ｈ ｖｏ ｎ ｅｃ ｍｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ａ ｄａ ｎ ｅｃ ｎ— ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ｔ ｅ ｅｈ ｓｇ ｏ ｎ ｒｃ ｒｅａ ｉ ｓｂ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓａ ｋ ｎ ｅ ａ ｉｒａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｒ ｃｅ ｄｓｒ ｕ ｉ ， ｎ ｍｏ ｇ ｔ ｏ ｈ ｔ ｉ ｏ ｈ ｐｔ ｉ ｏ ｈ
颗粒堆积 状态的影响规律和贡献 。分析 结果表 明 ， 泥颗粒堆 积孔 隙率与水泥的颗粒组成具有 良好 的相 关性 ， 水 呈线性关 系； 在 通 常水泥的颗粒分布 参数 中， 水泥颗粒 的堆积状 态与 ８ ｍ筛余 、５ ０ ４ ｍ筛余最为相关 ， 匀性 系数 次之 ， 均 而与 ３ ｍ筛余 的相
关性 最差 ； 在水 泥颗 粒分布参数 中， 匀性 系数对 水泥颗 粒堆积程度 的影 响最大 ，０ 均 ８ ｍ筛余 次之 。即水泥颗粒的堆积程度 主 要 受颗 粒分布宽窄 、 水泥 中的粗颗粒粒径及含量 的控制 。在 水泥整体粗 细程度相近或相 同的情 况下， 水泥颗粒分布越宽 、 水泥
中的粗颗粒越 大以及含量越 高， 水泥颗粒堆积的越 紧密。 关键词 ： 颗粒分布； 颗粒堆积程度 ； 孔隙率 ； 准稠度 用水量 标
Ｔｈ ｅｉ ａ ｔ ｆ ａ ｔ ｌ ｉｔ ｉ ｕ ｏ ｎ ｔ ｅｓ ａ ｋ ｎ ｔ ｔ ｆｃ ｍｅ ｔｐ ｒ ｉ ｌｓ ｍｐ ｃ ｒ ｃ ｅｄ ｓｒ ｂ ｔ ｎ ｏ ｈ ｔ ｃ ｉ ｇ ｓａ ｅｏ ｅ ｎ ａ ｔｃｅ ｏ ｐ ｉ ｉ
立窑水泥颗粒特性对水泥强度的影响
姜 洪义 武汉理 工大学材料 学院
摘
（ ３ ００ ４０７ ）
要 ： 试 验 的基 础 上 ， 过 对 比 ， 在 通 综合 分析 立 窑 水 泥颗 粒 特 性 对 强 度 的 影 响 ， 调 粉 磨 工 艺对 提 高 强度 的作 用 。 强
关 键词 ： 窑 水 泥 ； 磨 ； 粒 级 配 ； 粒 形 貌 ； 立 粉 颗 颗 强度
１ｔ ０ 左 右 ； １ Ｏ ｍ３ ％ ｘ ０～３ １ ４ ％ 左 右 ； ３ ０ ｍ０ ｘ ０～
今后 相 当长 的一 段 时期 内 ，把 加 强 和改 革 粉 磨 工
艺作 为提 高 和改 善水 泥性 能 的重要 途 径 。
６ ｔ ５ ；＞ ０ｚ ５ 左 右 。 随着 商 品 混 凝 土 和高 ０ ｍ２ ％ ｘ ６１ ％ ， ｍ 性 能 混凝 土对 水 泥 质 量 提 出 的要求 ，２ ０世 纪 ９ ０年 代 人 们 开 始 研 究 水 泥 的 颗 粒 形 貌 对 水 泥 性 能 的影
细 的颗 粒可 能结 团 ，或 增 大水 泥 的需 水 量 ，影 响混
凝土性能。
级 水 泥 则要 求 ８ １ 方孔 筛 筛 余 不 超 过 ６ ０ 或 比 ０ｍ ｘ ．％ 表 面 积为 ３０～３ ０ ： ｋ 。但是 有 时 即使 筛余 相 同 ０ ４ｍ ／ｇ
或 比表 面 积 相 近 ，水 泥 的 强 度 也 会 出现 很 大 的 差 异 ，原 因就是 水 泥 的颗粒 级 配 和颗 粒形 貌 不 同 。 熟 料 的颗 粒 越 小 ，水 泥 与水 反 应 的表 面 就越 大 ，水 化 反 应 加 速 ，有 利 于起 胶 凝 作 用 的水 化产
的 砂浆 和混 凝土 强 度 明显 提高 。
配 及 颗 粒形 貌 等 状 态 。 长期 以来 ，我 国水 泥颗 粒
混凝土微观结构分析
混凝土微观结构分析混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于房屋、桥梁、道路等基础设施建设中。
混凝土的性能与其微观结构密切相关，因此对混凝土的微观结构进行分析是十分重要的。
本文将从原材料、水化反应和孔隙结构等方面，对混凝土的微观结构进行分析。
一、原材料对混凝土微观结构的影响混凝土的主要原材料包括水泥、骨料和水。
水泥是混凝土的胶凝材料，骨料是其主要的填充材料，水则是用来形成胶状物质的介质。
这些原材料在混凝土的微观结构中起着不可或缺的作用。
首先，水泥颗粒是混凝土微观结构的主要组成部分之一。
水泥颗粒可以通过水化反应与水发生化学反应，形成胶体状的水泥胶凝体。
这些水泥胶凝体填充在混凝土的骨料间隙中，形成混凝土的骨骼结构，赋予混凝土一定的强度和稳定性。
其次，骨料是混凝土微观结构中的骨架支撑部分。
骨料之间的接触面积和质量对混凝土的性能有着重要的影响。
合适的骨料种类和粒径分布可以使得混凝土的骨架结构更加紧密，提高混凝土的强度和耐久性。
最后，水对混凝土的微观结构和性能也有着重要影响。
适量的水可以使混凝土颗粒间形成均匀的水泥胶凝体，并有助于混凝土的流动性。
然而，过量的水会导致混凝土孔隙结构增大，降低混凝土的强度和耐久性。
二、水化反应对混凝土微观结构的影响混凝土的水化反应是指水与水泥颗粒发生化学反应，形成水泥胶凝体的过程。
水化反应是混凝土微观结构形成的基础，直接影响混凝土的性能。
水化反应过程中，水泥颗粒中的主要成分——硅酸盐矿物与水发生反应，形成水化产物以及胶状水泥基质。
这些水化产物填充在混凝土的骨架结构中，增加了混凝土的内聚力和强度。
水化反应的进行需要一定的时间，在此期间混凝土会不断发生变化。
初期水化反应主要是快速反应，混凝土强度得不到有效的提高；而后期水化反应则是缓慢反应，混凝土的强度逐渐提高。
因此，在混凝土浇筑后需要经过一定的养护时间，使得水化反应得以充分进行，从而提高混凝土的性能。
三、孔隙结构对混凝土微观结构的影响混凝土中的孔隙结构是指混凝土中的空隙和孔洞。
粒度分布对水泥性能的影响及分析方法
粒度分布对水泥性能的影响及分析方法（丹东市百特仪器有限公司董青云 118002）一、前言粒度是影响水泥性能的一个重要因素。
传统的水泥粒度检验方法是用筛余法或比表面积法。
如0.08mm的方孔筛筛余不超过10%，或比表面积值大于300m2/kg等。
但在实际工作中往往出现这样现象：既使在筛余相同或比表面积相近时，水泥的性能也会表现出较大差异。
所以用筛余法或比表面积法在控制水泥粒度方面有很大的局限性。
粒度分布是指组成粉体的所有颗粒中，不同粒径的颗粒所占的百分含量。
粒度分布的测定是对每一个所关心的粒级进行定量分析的一种方法。
它能够准确全面反映该水泥的颗粒组成和粗细程度，有效克服筛余或比面积法的局限性，是一种先进的水泥粒度检测方法。
二、粒度分布对水泥特性的影响水泥强度的产生主要是由于水泥颗粒及水化物之间相互连生、搭接、水化从而产生可以抵抗外力的作用。
水泥颗粒的大小与水化速度和程度有着直接的联系，不同粒径的水泥的水化速度和程度差异很大。
在组成水泥的所有颗粒中，3-30µm的颗粒对水泥强度增长起主导作用。
在此范围内各粒级的分布应是连续的，且总的含量不应低于65%。
进一步研究发现，16-24µm之间的颗粒对水泥性能的影响更为重要，它们的含量愈多愈好。
小于3µm的细颗粒的水化速度很快，有的甚至在搅拌过程中就已经完成，所以这些细颗粒仅对早期强度有利。
30-60µm的颗粒的水化程度较低，而大于60µm的粗颗粒的活性很小，水化作用甚微，仅起填料作用。
可见水泥中大于30µm颗粒的含量越多，熟料的利用率就越低，水泥的性能就越差。
为了验证不同粒度对水泥性能的影响，赵介山先生对某#425矿渣硅酸盐水泥进行筛分分级，表1 ：不同粒径区间水泥强度的测定结果由表1可见，粒径大于70µm的水泥，3d的抗压强度竟为0，28d抗压强度也只有4.2MPa；粒径在50-70µm的水泥，3d抗压强度仅为12.6MPa，28d的抗压强度也只有30.2MPa，为原水泥同龄期强度的64.5%；而细颗粒端的各项强度指标较原水泥有较大提高。
颗粒群特征对水泥性能的影响及改善途径研究
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ １ １２ Ｆｅ ． ０ ７ ｂ ２０
文 章 编 号 ：０ １４ ７ （ ０ ７０ －０ ４０ １０ —３ ３２ ０ ）１０ ６ —４
颗 粒 群 特 征 对 水 泥 性 能 的 影 响 及 改 善 途 径 研 究
霍 曼琳 吴 大 军 ， 刘 红 燕。 ，
产 品中 ，～ ３ｐ 颗 粒 决定 １ｄ强 度 ， ～ ２ ． 颗 Ｏ ． ｍ ３ ４ｐ ｍ 粒影 响 ２ ８ｄ强度 ， ３ｄ后 可与 Ｏ ３ｐ 颗粒 达 到 但 ～ ． ｍ
同等 强 度 ；４ ４ ． 颗 粒对 ２ ２ ～ ８ｐ ｍ ８ｄ强 度 贡 献 较小 ，
而 ９ 与 Ｏ ． 颗粒达 到同等 强度 ． ０ｄ可 ～３ｐ ｍ
１ １ 水泥 细度 ．
水 泥磨 得 越 细 ， 比表 面 积越 大 ， 泥 水 化 速 度 水 快、 早期 强 度高． 提高 粉磨细 度对后 期 强度 的影 响 但
料 或是 混合 材料 ， 制备性 能 良好 的水 泥 ， 要 必须 加强
粉 末工 艺 ， 即充分磨 细． 混凝 土 强度 和耐久性 主要 取决 于水 泥石基 体特
对 于水 泥 粉体 的 最佳 颗粒 级 配 及 比例 ， 目前 国 内外 公 认 的 是 ［ ： ～ ３ ｕ 颗 粒 总 含 量 不 低 于 ３ ３ ２， ］ ｍ
６ ５小 于 ３， 颗粒不 超过 １ ， ５／， ９ ｕ ｍ Ｏ 大于 ６ ｕ 的颗 ４， ｍ
高磨 机产 量也 因之 成 为 降低 电耗 的 一 个重 要 途 径． 所 以 ， 善我 国水 泥企 业 的粉 磨 工艺 ， 改 研究 如何提 高
物料 进行 冲击研 磨 ， 物 料 细化 ， 粒 尺 寸变 小 ， 使 颗 比 表 面积增 大 ， 料矿 物 晶格 产生 畸变 ， 而提高 了水 熟 从 泥 的水化 反应 物性 ， 胶砂抗 压 强度等 性 能随之提 高． 据实 际生产 经 验 ， 比表 面积 ３０Ｉ。ｋ 以 ０ Ｉ ｇ的水 Ｔ／
造孔粒子形貌对磷酸钙骨水泥支架材料结构与性能的影响
７ ２
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第３ ８卷
１５ 支架结构和性能表征 。
用荷 兰 Ｆ Ｉ 司 Ｑ ａｔ－ ０型扫描 电子显微镜 Ｅ公 ｕｎａ ０ ２ 观 察支架材 料断 面 的 内部显 微 结构 特 征 ， 观察 前对
材 料进 行 喷金 处 理 ． 美 国 Ｉｓｏ 用 ｎｔ ｎ公 司 的 ５ ６ ｒ ５ ７型 万 能材料试 验机测 试材料 的抗压强 度 ， 复 ６次 ， 重 以 平 均值 ± 准偏差 表示其 抗压强度 ． 标
用氯 化钠 晶体 作为造 孔粒 子溶 出造 孔是 目前 用得 较 多 的方法 之一 ， 其工 艺 简 单 、 操 作 ， 形 成 的 孔 隙 易 所 具 有一定 的连 通性 ． 氨 酸 钠 是食 用 味精 的主 要 成 谷 分， 晶体 一 般 为 短棒 状 ， 度 １～３ 长 ｍｍ， 径 几 十 到 直 几百 微米 ， 良好 的水溶性 ， 非常适 合 作 为可溶粒 有 也
华 南 理 工 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
第３ ８卷 第 ４期 ２１ ００年 ４月
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｆ Ｓ ｕ ｈ Ｃｈｉ ａ Ｕｎｉ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｎ ｖｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｌ ｇ
Ｖ ０ ． ８ Ｎ其 容 易 制 备成 高孔 隙率 和 孔
径 适合 细胞 黏 附 、 长 的多 孔 材 料 ｊ 因此 它 也 是 生 ， 制 备骨组 织工 程支 架 的 候 选材 料 ． 目前 构 建 符 合 骨 组织 工程 要求 的三维 多孔 结构 的主要方 法有 发泡 造
孔法、 纤维造孔 法、 粒子溶 出造孔法等 ， 中采 其
况下 ， 谷氨 酸钠 晶体作 为造 孔粒 子制 备的 支架 的孔 隙 率更 高 ， 强度 更低 ； 但 由于在 制 备过
水泥的最佳颗粒分布及其评价方法
水泥的最佳颗粒分布及其评价方法水泥的粉体状态一般表达为磨细程度（细度和比表面积）、颗粒分布和颗粒形貌。
水泥产品必须磨制到一定细度状态时，才具有胶凝性。
水泥细度直接影响着水泥的凝结、水化、硬化和强度等一系列物理性能。
细度状态可用以下方式表达：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒级配法。
如细度指标（80μm 和45μm 筛筛余），主要反映水泥中粗颗粒含量（%）；再如比表面积指标（m2/kg ），主要反映水泥中细颗粒含量；而颗粒级配分析可以全面反映水泥中粗细颗粒分布状态，是当前水泥企业调整、控制水泥性能的先进手段。
在水泥粉磨过程中得到的水泥颗粒不是均匀的单颗粒，而是包含不同粒径的颗粒群体。
水泥颗粒的平均粒径是表现水泥颗粒体系的重要几何参数，但其所能提供的粒度特性信息则非常有限，因为两个平均粒径相同的粒群，完全可能有不一样的粒度组成（颗粒级配）。
我国水泥标准规定，水泥产品的细度方孔筛筛余不得超过10%。
控制细度的方法简单易行，在一定的粉磨工艺条件下，水泥强度与其细度有一定的相关关系。
细度值是指筛的筛余量，即水泥中≥80μm 的颗粒含量（%）。
众所周知，≥64μm 的水泥颗粒的水化活性已经很低了，所以用≥80μm 颗粒含量多少进行水泥质量控制，不能全面反映水泥的真实活性。
现在，水泥普遍磨得很细，所以这条标准规定就失去了控制意义。
国外水泥标准大多规定比表面积指标，采用勃氏比表面积仪测定水泥比表面积。
我国的硅酸盐水泥和熟料的国家标准已与国外标准相一致。
一般情况下，水泥比表面积与水泥性能都保持着较好的关系；但用比表面积控制水泥质量时，却有以下不足：（1）比表面积数值主要反映5μm 以下的颗粒含量，数值比较单一。
在固定的工艺条件下，控制水泥的45μm 筛余量和比表面积在一个合理的水平上，限制3μm以下和45μm 以上的颗粒，能够获得良好的水泥性能和较低的生产成本。
（2）比表面积对水泥中细颗粒含量的多少反应很敏捷。
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论水泥颗粒形貌改善对水泥性能及孔结构的影响
摘要：本文利用扫描电镜等测试方法，对多组颗粒级配、比表面积基本一致的水泥样品进行测试，得出了水泥颗粒形貌改善对水泥性能及孔结构等相关影响的结论。
关键词：水泥颗粒形貌圆形系数孔结构
颗粒形貌是水泥颗粒的重要特性之一，一般以颗粒圆形度(或圆形系数)表征。
圆形系数，即与颗粒投影面积相等的圆的周长与颗粒投影面积的周长之比。
圆形系数越高，表示颗粒就越圆，颗粒形貌也就越好。
1、实验
(1)不同颗粒形貌水泥样品的制备为了减小实验结果的偶然性，实验中选用了多个水泥熟料样品掺入等量的石膏制备成硅酸盐水泥。
制样时，将同一熟料样品分成两份：一份直接用∮500mm x 500mm.实验室标准小磨制成一般水泥(用OP表示)；另一份先预磨一定细度后，再用气流磨粉磨以改善其颗粒形貌(用SP 表示)。
(2)实验
1)实验样品的测试，按GB8074－87水泥比表面积测定方法(Blaine法)检测水泥样品比表积，利用JSM-35c型的SEM观测水泥激光粒度分析仪检测水泥颗粒形貌。
通过计算机配备的软件统计计算颗粒圆形系数。
2)对比实验按GB／T2494-92水泥胶砂流动度测定方法检测水泥胶砂流动度，其中水灰比m(W)／m(c)：0.5，m(c)／m(s)=1：3实验砂为中国ISO标准砂。
按GB1346-89水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法检测凝结时间、水泥净浆标准稠度。
利用∮75mm，高91mm，容积400ml金属圆筒测得密实度。
采用水银压入法检测水泥砂浆孔隙率：砂浆孔隙率实验前，先将达到预定养护强度龄期的水泥胶砂试体破碎成小块，取试体中央部位的小样块，用无水乙醇终止其水化，然后进行孔结构检测。
按GB17671-1999水泥胶砂强度检验方法(ISO法)检测水泥胶砂试体强度。
2、结果及讨论
2.1水泥需水性及胶砂和易性
对水泥颗粒形貌改善前后砂浆流动性进行实验研究，可见：水泥颗粒形貌改善后水泥胶砂流动度均普遍增大，如＃3样品颗粒圆形系数由0.60提高到0.71时，水泥胶砂流动度可提高25％；同时，水泥净浆的标准稠度有所降低。
结果表明：水泥颗粒形貌的改善，有利于水泥胶砂流动性的提高，降低了水泥的需水性。
Tanaka等研究过颗粒形貌对水泥砂浆流动度性的影响机理，认为：水泥颗粒表面越圆，颗粒在浆体中旋转需水面就越小，有利于获得很好的砂浆流变性。
用SEM对水泥颗粒进行分析，并模拟出颗粒需水量图。
通过实验，证实了文献的观点，同时认为：流动度的提高还与颗粒形貌改善后砂浆中水泥颗粒与骨料颗粒滑动的摩擦阻力减小有关。
因为表面越趋光滑，颗粒间相对运动阻力就越小，所以流动性也就越好。
随着水泥颗粒圆形系数的提高，水泥胶砂流动度有不断增大的趋势。
2.2密实度
水泥粉状颗粒的密实度，反映单位体积物料紧密堆积时的密实程度。
密实度越大，物料堆积越紧文献认为：在相同水化深度下，密孔隙越小。
孔隙率与粉状颗粒堆积密度呈线性关系。
当水化深度较低时(早期)，堆积是主要的，水化程度是次要的。
通过比较颗粒形貌改善前后水泥颗粒堆积状态可看出：水泥颗粒形貌改善后，颗粒的堆积状况变得更加密实。
这是由于物料颗粒表面棱角减少，趋于圆形化，使颗粒间相对滑动阻力小，填充效果增强的缘故。
2.3凝结时间
凝结时间是重要的水泥物理性能之一。
水泥凝结硬化过快或过慢将影响水泥的使用。
影响凝结时间的因素，除了水泥化学成分、矿物组成、水泥细度、石膏等因素外，还与水泥颗粒级配有关。
当水泥颗粒组成中0-10 цm细粉颗粒含量偏多，水泥水化速率相对加快，水泥水化产物生成迅速，浆体硬化快，凝结时间相应变短，同时需水量也随之增加。
通过实验，研究对比了水泥颗粒形貌改善前后的凝结时间，由在石膏掺量相同、比表面积及颗粒级配相近的情况下，颗粒形貌改善后(SP)无论是初凝还是终凝，都比改善前(OP)凝结时间长，平均约相差30min 左右。
这可能是由于颗粒形貌改善后，颗粒表面棱角少、较圆滑，颗粒间搭接绞合以及摩擦阻力相对减弱，生成的水泥产物相互间搭接绞合及粘附力受到了影响。
2.4水泥胶砂孔结构
实验表明：改善泥颗粒形貌，有利于改善水泥石孔结构，有害及害大孔减少，无害细孔数量增多，中位孔径和总孔率降低，这对提高水泥强度、耐久性等十分有益。
2.5水泥胶砂强度
实验可知：在相同胶砂流动度下，水泥颗粒形貌改善后，无论其早期还是后期强度，都比一般水泥高20％以上，同时m(W)／m(c)可减少8％左右。
颗粒形貌改善后水泥强度提高的主要原因是硬化水泥石中孔隙率低，孔结构得以改善，大孔含量减少，细孔增多，水泥石结构更密实的缘故。
3、结论
(1)水泥颗粒形貌改善后，需水量减小，胶砂和易性好。
水泥胶砂流动度有随圆形系数的提高而不断增大。
当水泥颗粒圆形系数由0.60提高至0.71时，流动度可提高25％。
(2)颗粒形貌改善后水泥颗粒堆积更密实。
(3)颗粒形貌改善后凝结时间延长。
初凝时间平均延长约30min，终凝时间延长多于40min。
(4)颗粒形貌改善后，28d，水泥石总孔隙率低，中位孔径小，大孔(孔径>100nm)及超大孔(孔径>1000nm)含量少，细孔(15.1-39；F nm)或微细孔(3.4-15.1nm)含量多。
(5)在相同水灰比下，水泥颗粒圆形系数平均由0.65提高至o.73时，28d抗压强度可提高6MPa左右(平均提高约10％)，60d的可提高10MPa(平均增长约12％)，而水泥抗折强度提高的幅度较小。
(6)在相同胶砂流动度下，当颗粒圆形系数由0.67提高至0.72时，水灰比可减少8，且无论早期还是中后期水泥胶砂强度，都比一般的水泥高20％以上。
(7)水泥强度提高的主要原因是颗粒形貌改善后水泥颗粒堆积更密实，水泥石中孔隙率低，中位孔径小，细孔数增多，大孔减少所致。
参考文献
[1]一家惟俊铃木信雄，山本英夫，等，球形水泥的实用化[J].陈剑雄译.四川建材1992(3)；38－41.。