道路水泥是指用于
道路和
机场跑道等工程的水泥。具有较高的抗折强度、
耐磨性、抗冻以及低收缩等性能。
特点
随着混凝土路面的发展,道路水泥的研究与生产愈来愈受到人们的重视,我国已制订有
道路硅酸盐水泥国家标准。
与
硅酸盐水泥熟料相比,道路水泥熟料中含有较少的铝酸盐相和较多的铁铝酸盐相,除具有较好的耐磨性、抗干缩和抗硫酸盐性能外,道路水泥还具有较高的早期强度。道路水泥是在原
硅酸盐水泥系列的基础上通过矿物成分的调整及合理的锻烧、粉磨,使道路水泥具有优于相应硅酸盐水泥的特性。道路水泥除应具有普通水泥的理化通性外,特别重要的是它还应具有良好的耐磨性、收缩率小、应变能力强、强度高、抗冲击性能好、抗冻性能好及弹性好等特点。道路水泥混凝土要求能长期经受高速车辆的摩擦、循环不休的负荷和冲击振荡,还要能抵抗温度变化产生的胀缩、冻融,因此,道路水泥必须是一种优良而耐久的铺设材料。
道路水泥的生产
原、燃材料的选择
由于道路水泥要求耐磨性好、脆性小,因此,就要使熟料矿物C4AF的含量相应提高。而熟料中
铝酸三钙的脆性大、收缩大,所以必须减少铝酸三钙的含量。因此,在选择原、燃材料时,应尽量选择含铁量高的铁矿石和含氧化铝低、
二氧化硅高的粘土。为了使生料化学成分稳定,以生产高质量的道路水泥,应严格控制原、燃材料的质量,对各种进厂原料采取先检测化学成分、后进厂的原则,进厂后由专人负责堆放,并采用切取端面的均化方法均化,对石灰石则采用了大型混合均化设施进行均化,使各种原、燃材料能够满足生产的需要。
生料的进一步均化
生料的化学成分直接影响到熟料的煅烧质量。由于道路水泥熟料的煅烧采用高铁方案,给立窑煅烧带来了较大的困难。因此,应该严格控制生料的均齐性,严格控制生料细度(80μm)在6%~ 10%的范围内。为了搞好生料均化,对均化设施作了调整改进,在原有多库搭配设施的基础上,在库底增设了一趟绞刀和提升机,对生料进一步均化。在均化过程中,严格执行多库下料搭配的方案,使入窑生料的合格率由原来的80%提高到85%左右,为熟料的煅烧提供了保障。
预加水成球系统的技改
料球的质量直接关系到窑内的流体阻力、热工制度的稳定和熟料产质量及能耗等重要技术指标。应采用小料球生产法,料球易烧透,而且小料球具有较高的流体传热系数和传热速率,从而大大降低了能耗。但小料球煅烧料层间的空隙率与料球的均齐性有关。料球越均齐,空隙率越大,料层阻力就越低,立窑越好煅烧。为了提高料球质量,保证料球的均齐性,对原有成球系统作了改进,选用了螺旋秤计量生料的微机控制预加水成球系统,并对双轴下料管作了修改,将成球盘倾角调整为50°,预湿比控制在90%左右,使料球质量得到了明显提高。
强化窑体的保温
熟料在煅烧过程中,由于窑体的散热和边壁效应,使大量的热量损失,并使窑边、中部的温度差达200~300 ℃。由于中部温度高,造成烧结现象严重,易结大块,影响中部通风和熟料的冷却,并且容易出现还原气氛。
道路水泥生产中的几个问题
生产道路水泥要选择好原料
(1)石灰石原料:为了获得较高KH的熟料,要使熟料中氧化钙含量达到一定基准值,应选用品位较高的石灰石原料。
(2)粘土质原料:由于特殊的配料要求,对粘土质原料要求比较严格。选用
二氧化硅含量较高、氧化铝含量较低的粘土较适应,以控制熟料中
铝酸三钙的含量。
(3)铁质原料:铁质原料是为生产道路水泥提供适量氧化铁的保证,铁质原料中的氧化铁含量应> 50%。
(4)燃料:作为燃料的煤,其质量好坏对道路水泥熟料矿物的形成和组成影响很大,应选择发热量高、氧化铝含量低的煤种。
控制好生产中的各项指标
(1)严格控制入窑生料成分,对原、生料要进行均化,控制出磨物料细度(生料0.08 mm筛余≤10%、熟料0.08 mm,筛余≤ 6.0%为宜)、碳酸钙、氧化铁和煤量。
(2)在煅烧高铁、高KH、低铝氧率的道路水泥时,国内大部分厂家都使用复合矿化剂,但应注意其掺量的控制,若在C-A-F系统中引入就可以发现
铝酸三钙和
铁铝酸四钙含量均呈下降趋势。氟对熟料中溶剂矿物(主要是铝酸三钙和铁铝酸四钙)影响较大,直接影响着矿物组成。为确保道路水泥各率值合格,熟料中氟化钙掺量应控制在0.5%~ 0.8%、
三氧化硫掺量保持在1.2%~ 1.5%。
适当提高烧成温度
道路水泥的生产,要求水泥具有较高的强度,即C3S含量要高。虽然矿化剂的掺入可使熟料低温烧成,但适当提高烧成温度能够提高熟料质量。