針對JC/T 853-1999《硅酸鹽水泥熟料》的看法及幾點建議

孫換美（內蒙古蒙西建設集團有限公司鋼結構分公司， 內蒙古 烏海 016000）

針對JC/T 853-1999《硅酸鹽水泥熟料》的看法及幾點建議

孫換美（內蒙古蒙西建設集團有限公司鋼結構分公司， 內蒙古 烏海 016000）

如今，我國水泥用量正在不斷增多，2013年水泥用量達到了16.8億噸，比2012年增長了19.2%，我國水泥用量占世界水泥產量的52%，是世界上使用水泥最多的國家。雖然我國每年生產水泥的數量比較多，但是水泥質量無法得到保證。2012年，我國生產的33.5級水泥都屬于低端水泥，雖然我國已經認識到提高水泥生產質量的重要性，但水泥生產中還存在很多問題。我國生產一噸水泥需要消耗115kg煤，3.75GJ/t熟料，95kWh電量，比西方國家能源消耗高出35%。如今，JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的出現大大提高了資源利用率，減少了資源消耗。

JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料；看法；建議

0 引言

JC/T 853-1999硅酸鹽熟料是通過調整水泥材料的率值來判定熟料中C3S的配比和含量，進而獲取高質量的膠凝性熟料。合理調控工業水泥和硅酸鹽水泥熟料的結構和比例，可以更好的滿足硅酸鹽熟料的生產需求。通常情況下，1550℃下調制出來的硅酸鹽水泥熟料中含有75%的高膠凝性質的熟料。

1 JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的定量方法

（1）Bouge定量法 JC/T 853-1999硅酸鹽性質的水泥熟料中礦物質比例對水泥結構和特性有很大影響，合理的配比水泥礦物質可以提高水泥熟料的利用率。在我國，有三種硅酸鹽水泥礦物質定量方法：一是Bouge定量法，二是顯微鏡定量法，三是X射線定量法。目前，Bouge定量法是使用最多的方法，但是Bouge定量法沒有考慮到熟料的固溶性，定量計算結果和實際需求存在偏差，該方法具有一定的局限性。在應用Bouge定量法計算JC/T 853-1999硅酸鹽水泥礦物質含量時，首先要假設水泥中含有以下幾種礦物質：一是C3S，二是C2S，三是C3A，四是C4AF。其次，要假設去除水泥熟料中的C4AF，剩下的Al2O3可以轉化成C3A。最后，去除C4AF內的一氧化鈣，解答方程式就可以計算出C3S與C2S的含量。

（2）顯微鏡定量法 應用顯微鏡定量法對JC/T 853-1999硅酸鹽中的礦物質進行定量計算，也存在一定的局限性。應用該方法進行定量計算需要消耗大量的人力和財力，因此沒有被廣泛推廣和應用。

（3）X射線定量法 相比之前兩種定量方法，X射線定量法存在著一定的優勢。但是，在X射線定量法應用的過程中，熟料的特性給定量計算結果帶來一定的干擾，影響計算結果的準確性。目前，X射線定量法被廣泛推廣和應用，是最常用的JC/ T 853-1999水泥熟料定量計算方法。雖然X射線定量法計算結果的準確性也會受到外界因素的干擾，但是該方法的可靠性比較高。X射線定量法的公式為

M=WI（YI-YCI）2

式中：YI是衍射的強度，WI是權重，權重通常取1/YI。

2 JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料熱調控對策

（1）對硅酸鹽熟料中的f-CaO進行分析 應用乙醇測定法對JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中f-CaO含量進行測定，測定的結果如下表。

表1 JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中f-CaO含量

從表1中可以得出結論：在1550℃高溫下灼燒35分鐘，D3水泥熟料中f-CaO的含量在逐漸減少，僅占熟料總量的0.43%。在1100℃下灼燒35分鐘，D3水泥熟料中f-CaO的含量占熟料總量的0.61%。由此可以看出，隨著溫度的上升，熟料中f-CaO的含量在不斷減少。

（2）對硅酸鹽熟料中的XRD進行分析 從JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中抽取幾個樣品進行XRD分析，為了合理分析XRD，使用X射線對熟料樣品進行慢掃，掃描的速度必須控制在0.6°/min。在32.5°掃射區域內，熟料樣品的衍射峰向下偏移，該現象說明熟料中礦物質的體積開始變大。但是，在該區域內導致礦物質體積變大的原因還未研究出來。

（3）水化熱分析 從JC/T 853-1999硅酸鹽熟料中抽取幾個樣品進行水熱化分析，分析結果如圖1。從分析結果中可以看出，熟料樣品水熱化的速率要比D3大很多，D3最快的放熱速度是33h，放熱速率是1.43MW/g，樣品的放熱時間是25h，放熱速率是1.61MW/g，放熱了提高了16%。從實驗中可以得出，熱調控對JC/T 853-1999硅酸鹽熟料的水化作用是比較明顯的。

（4）對硅酸鹽熟料中的SEM進行分析 SEM是觀察JC/ T 853-1999硅酸鹽熟料中水化物的最佳方法，該方法是把各個時期的水泥熟料選取出來，曬干后進行噴金，假設Q113為實驗研究分析的對象，把Q113和D3進行對比，就可以分析得出水泥熟料漿體的結構特點。實驗得出，D3熟料中的顆粒比較明顯，顆粒之間的膠狀化合物相對較少，水泥結構不夠緊湊，水化程度不高。當實驗進行到第三天時，D3熟料中顆粒的數量在不斷減少，不再清晰，膠狀水化物的面積開始增大，覆蓋在顆粒表面。當實驗進行第一天時，Q113熟料表面覆蓋了一層膠狀水化物，實驗進行到第四天時，Q113熟料表面的膠狀水化物不斷增多，形成了片狀Ca（OH）2，JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料中的空隙全部被水化物填滿。

圖1 硅酸鹽熟料水熱化分析

（5）對硅酸鹽熟料抗壓性進行分析 在正常養護下，JC/T 853-1999硅酸鹽熟料的抗壓強度可以達到41.2MPa。有三種因素對JC/T 853-1999硅酸鹽熟料的抗壓性有影響：一是溫度，二是時間，三是冷卻方式。其中溫度對熟料抗壓性的影響最大，其次是冷卻方式，最后是時間。如果溫度過高，熟料中的礦物質就很容易被分解，形成C2S物質。如果溫度過低，達不到礦物質分解的條件，礦物質的形態就不會發生太大的改變。在抗壓試驗進行第一天時，水泥熟料的抗壓強度不斷增長，樣品的抗壓強度可以達到81.3MPa。實驗進行到第四天時，樣品的抗壓強度可以達到83.5MPa。

3 結語

我國是水泥需求量最大的國家，但是我國水泥生產質量較低。在水泥應用的過程中，大量的資源被消耗，應用成本不斷增加。JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的出現大大提高了資源利用率，減少了資源消耗。要想更好的保證水泥熟料的質量，就要對水泥熟料中的礦物質進行定量。JC/T 853-1999硅酸鹽水泥熟料的定量方法主要有以下幾種：一是Bouge定量法，二是顯微鏡定量法，三是X射線定量法。除了要對水泥熟料進行定量計算，還要對水泥熟料中的礦物質進行熱調控，熱調控主要體現在以下幾個方面：一是對熟料中f-CaO進行熱調控，二是對XRD進行熱調控，三是對熟料進行水化熱分析，四是對熟料SEM進行分析，五是對JC/T 853-1999水泥熟料抗壓性進行分析。

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