1 可实现合理的颗粒级配,改善水泥性能。
水泥的质量不仅与其化学组成和矿物组成有关,而且与其颗粒粒径和组成有关,采用不同的粉磨工艺和选粉方式,即使比表面积相同,水泥的强度也会有所差别,其原因在于水泥颗粒级配不同。水泥颗粒级配对性能的影响在国内外已经进行了长期的分析和研究,并取得了基本结论,对于高等级普通硅酸盐水泥来说,水泥最佳性能的颗粒级配为3~32μm,颗粒总量需大于>65%,<3μm 的细颗粒不可超过10%,>65μm 和<1μm 的颗粒越少越好,最好没有,这样对水泥强度的发挥有利。当用易磨性较差的矿渣等原料作为混合材粉磨水泥时,由于熟料和矿渣的易磨性差异较大,混合粉磨后的矿渣粒径会比熟料粒径粗,据相关研究表明,当水泥的比表面积达到350m2/kg 时,矿渣的比表面积仅有230~280m2/kg;如果让矿渣活性充分发挥出来,达到理想的细度(比表面积需达到420~500m2/kg),又会造成熟料的过粉磨现象,不仅增加电力消耗,而且使水泥使用性能变差。采用分别粉磨配制水泥生产工艺对矿渣和熟料用不同的比表面积控制进行分别粉磨,可以使矿渣磨的更细,分别实现水泥各组分的最佳颗粒分布,使熟料的强度得以充分利用,使矿渣优良的潜在水硬活性得以充分发挥,不仅能达到改善水泥的物理力学性能,显著提高水泥强度的目的,而且能减小混凝土的温度裂缝和温度收缩,提高混凝土的耐久性、耐酸性和耐腐蚀性。
2 可使矿渣活性充分发挥,减少熟料消耗。
矿渣具有较高的潜在活性,但要把矿渣的潜在活性完全发挥出来,就需要把矿渣磨到最佳的细度。在采用混合粉磨工艺时,在同样比表面积的情况下,会造成熟料的过粉磨现象,使水泥成品中<3μm 的细颗粒增多,特别是<1μm 的细颗粒在很短的时间内水化,产生早期水化热增加、需水量增大、减水剂相溶性降低等一系列弊端。而未磨细的低活性矿渣其潜能不能得到充分发挥,造成熟料消耗上升。采用分别粉磨配制水泥生产工艺,对矿渣进行单独粉磨至最佳细度,使其表面积增大,活性增高,不仅可以改善水泥的颗粒分布,增加水泥颗粒的原始堆积密度,提高水泥砂浆和混凝土的强度、密实性和耐久性,使水泥砂浆有较好的流动性,而且用这种高活性的矿渣粉与熟料粉配制生产水泥产品,可使矿渣的活性发挥到最大,在保证产品品质指标的前提下,增加矿渣粉的掺加量,降低熟料消耗,实现节能减排。