颗粒级配对水泥基材料性能的影响综述
【摘要】本文主要分析了颗粒级配对水泥基材料性能的影响问题，具体分析了颗粒级配对水泥基材料性能影响的具体表现，综述了影响的研究情况，以期可以为研究水泥基材料性能提供参考。
【关键词】颗粒级配；水泥基材料；性能
一、前言
在建设工程的施工过程中，水泥是其中一个必备的施工材料，影响水泥性能的要素很多，其中，水泥及材料性能是影响水泥质量的一个重要的因素，要想提高水泥基材料的性能，就要做好颗粒剂配对工作。
二、激光法测试水泥颗粒级配原理及方法
近些年发展起来的激光法是利用水泥颗粒能使激光产生衍射和散射的特性来进行粒度分布测量的一种方法。
当分散在液体中的颗粒受到激光的照射时， 一部分光将偏离激光束原来的传播方向， 以一定的角度发散， 这就是激光在颗粒的作用下的衍射或散射现象。不同粒径的颗粒使激光产生散射的作用不同， 大颗粒散射角小， 小颗粒散射角大。该散射光通过富氏透镜后， 在透镜的焦平面下将形成"靶芯" 状的散射光环， 光环的半径与颗粒的大小有关， 光环光的强度与相关粒径颗粒的多少有关， 通过放置在焦平面上的光电接收器阵列， 就可以接收到激光对不同粒径颗粒的光散射信号。
将光电接收器阵列上接收到的信号经灯D 转换等变换后传输给计算机， 再用夫郎和费衍射理论和Mi e 散射理论对这些信号进行处理， 就可以得到样品的粒度分布了。
激光粒度分析仪是采用信息光学原理， 通过测量颗粒群的空间频谱， 来分析其粒度分布。该仪器由主机和计算机两部分组成， 主机内含光学系统、样品分散和循环系统、信号采集处理系统、计算机完成数据处理并显示打印测试结果。主机与计算机由标准串行通讯口连接。
来自Ho--Ne 激光器的激光束经扩束， 滤波， 汇聚后照射到测量区， 测量区中的待测颗粒群的大小及浓度有关， 并被位于傅立叶透镜后焦面计算机， 进行反演运算和数据处理后， 即可得出被测颗粒群的大小， 分布等参数， 经屏幕显示或打印机输出。
三、水泥基材料微细化的表征
水泥基材料的微细化可以理解为是指材料的平均粒径为2-10txm，比表面积达到500一lO00m～/kglSl，这势必导致材料使用性能的改变，因此，完整、客观的建立水泥基材料微细化效果表征体系，对于系统、准确地研究微细化后的水泥性能是至关重要的。譬如我们所熟知的，目前用来反应水泥细度或颗粒组成的方法有：80m筛余，比表面积，颗粒分布特征粒径与均匀性系数（或分布斜率）等。但对用同一种熟料磨制成的水泥，即使它们具有相同的筛余，比表面积也相近，由于可能在均匀性系数和颗粒形貌上出现差异，亦将导致最终的水化性能出现差异唧。因此，如何科学评价水泥基材料微细化效果就成为人们研究的一个焦点。
四、不同颗粒级配对水泥的性能的影响
不同颗粒级配的水泥的性能也不尽相同。以下笔者以矿渣水泥为例从几方面进行以下简单的分析。
1、水泥的凝结时间和粘结度受到水泥细度的影响很大
通常情况下说，水泥的细度越细，需水量也就越大，粘结度降低，不管水泥的细度如何，但是水泥的化学成分是不会改变的，所以水泥颗粒直径的大小对水泥的凝结时间起到了关键性的作用。
2、水泥细度对标准稠度用水量和胶砂流动的影响
笔者做了一个实验，对矿渣水泥进行了二次研磨，二次研磨以后的水泥需水量增大，水泥的比表面积对胶砂流动程度的影响很大，水泥的比表面积越大，水泥标准稠度用水量也就越多，胶砂的流动性却会降低。
不同颗粒级配的水泥混合起来所产生的水泥，其标准稠度用水量和胶砂的流动度也是不一样的。不同颗粒级配的水泥混合以后，它的标准稠度用水量在一般情况下要比单一颗粒级配的水泥的标准稠度用水量要小一些，我们同时也用了两种级配差别比较大的单一颗粒级配的水泥进行混合作为实验，发现这样的水泥它的标准稠度用水量也明显的减小了，用水量比单一颗粒级配水泥标准稠度用水量的最小值还要低。我们可以由此得出，颗粒级配不同的水泥混合以后，其标准稠度用水量小于单一颗粒级配水泥的用水量，从而使胶砂流动性可以得到改善。
3、水泥的抗压强度和抗折强度
在普通的情况下，水泥的颗粒越细可以有助于对水泥早期强度的提升，而对水泥后期强度的影响比早期却要小很多。这是因为在硬化初期时，水泥中与水反应的水泥颗粒的比表面积直接影响着水化产物数量的多少。包围在水泥颗粒周围的水化产物结构随着水化过程的进行，也会变得越来越紧密，从而阻碍了搅拌水的渗入，从而导致水化反应速度的下降。由此我们得出，水泥颗粒的增大可以在很大程度上影响水泥早期的强度，而对水泥后期的强度影响比较小。
混凝土产生裂变的一个重要原因就是由于水泥的收缩引起的。水泥水化的速度是随着水泥颗粒的变细而会变快的，同时水化热也会加大，导致水泥后期的开裂。由此我们得出，不同颗粒级配的水泥混合以后的抗压性和抗折性都比单一级配的水泥强度要稍微高一些，颗粒级配差距比较大的水泥进行混合以后，水泥的强度也会提高很多。而不同颗粒等级的水泥混合的越多，配出的水泥砂浆的强度也就会越好。
五、其他各粒度仪测试原理简述
目前，市场上粒度仪很多，但水泥行业颗粒测试在近几年才得到重视，但重视程度还远远不够，只是为了测试而测试，忽略了或根本就没接触到相关的粒度测试知识，只是按某种粒度仪操作要求进行，对测试结果与其它粒度仪结果相比，缺乏有效判断，或将自己仪器的结果视作唯一性，而有些测试者更是盲从地将不同粒度仪测试结果放在一起，不知道不同粒度仪原理的差别和结果的不可比性，导致了水泥行业颗粒级配认知的无所适从，为了便于大家了解不同粒度仪方面的知识，现将各类仪器的原理作一简单介绍。
1、筛分法
将一系列筛孔从大到小的筛子根据测试要求依次叠放在一起（筛孔最大的放在最上层），将样品放在最上层的筛子上，按规定的筛分时间筛分后，取下各个筛子并称其筛余，这样便可求得样品的粒径分布。
粒径定义：筛分法得到的粒径叫筛分当量直径或筛分直径，定义为正好通过筛孔的某一球形直径。这就是说，不论颗粒的形状为哪一种，也不论筛子是方孔筛还是圆孔筛，只要其刚好通过某一筛孔的筛子，就将同该筛孔的尺寸相同大小的球的直径作为该颗粒的粒径。
2、显微镜法
显微镜法属成像法，它是根据颗粒通过显微镜后的平面投影图像进行分析的一种方法。它除测量颗粒大小外，还可以观察颗粒的形状（球形、方形等）、颗粒结构状况（实心、空心、多孔状等）以及表面形貌等。
六、结束语
综上所述，颗粒级配对水泥基材料性能具有重要的影响，基于这个情况，在水泥基材料的配备过程中，要更加重视颗粒剂配对工作，尽量提高颗粒级配对的科学性，进而提升水泥基材料性能。
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