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研究项目简介：复合硅酸盐水泥是应用非常广泛普遍的一种通用水泥，可以掺加两种以上的混合材，混合材料总掺加量按质量百分比大于20%，不超过50%，因此，生产厂家在混合材的选择上灵活，可以充分利用当地资源。目前，衡阳地区复合水泥使用的混合材主要有：矿渣、钢渣、炉渣、粉煤灰、玄武岩、石灰石、煤矸石等。由于水泥混合材主要是利用工业废渣或采矿废渣，其采购价格低，能够降低企业生产的原材料成本；另一方面，生产复合水泥充分利用废渣，变废为宝，其废渣用量达到国家关于资源综合利用的相关要求，可以享受税收优惠政策，降低成本的同时也保护了环境。为了在保证水泥产品质量和性能的前提下，提高复合水泥中废渣的掺量，有效利用玄武岩采矿废渣，探索各种废渣混合掺入的最佳工艺配比方案，我根据实际情况选用了矿渣粉、炉渣、粉煤灰、石灰石、玄武岩、煤矸石等废渣作为混合材进行试验。
关键词： 复合水泥；废渣；玄武岩；配方优化
【中图分类号】 TQ172.4 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）12-0016-01
一、研究背景
我父親是一位硅酸盐工程师，从事水泥生产工作至今已有二十五年了，我从小在水泥厂长大，受生活环境的影响，我对水泥生产有一定的了解，对水泥生产试验有浓厚的兴趣。2012年，我父亲与同事共同出资合股建了一个年产水泥60万吨的水泥粉磨站，我父亲有意识培养我熟悉水泥生产技术。这几年由于国家对各个企业的环保要求日益提高，许多厂矿企业关闭停产，水泥生产所使用的废渣供应不稳定，但在距离新建的水泥粉磨站2公里左右有两座玄武岩采石场，堆积大量的采矿废石及玄武岩碎屑和粉末，为了合理利用玄武岩采石场的废渣，优化多种废渣搭配使用方案，使资源得到综合利用，生产出低成本的优质水泥，同时为了提高自己的社会实践经验和知识水平，我对复合硅酸盐水泥中掺入多种废渣作为混合材的配方优化进行试验研究。
二、研究目的
1、提高复合水泥中废渣的掺量，有效利用玄武岩采矿废渣，优化废渣复掺的工艺配方，降低生产成本；
2、通过试验研究提高自己的社会实践经验和知识水平。
三、试验思路及其试验用原材料
㈠根据公司以往使用原材料的有关经验，本试验使用熟料、矿渣粉、粉煤灰、炉渣、玄武岩、石灰石、煤矸石及脱硫石膏等作为试验原材料。
㈡各种废渣作为混合材使用的强度比试验。
1、将耒阳南方水泥公司生产的水泥熟料加入已经制备好的脱硫石膏粉3.5%，用试验小磨粉磨35分钟制备硅酸盐水泥。分别粉磨了6次共6个硅酸盐水泥样品，再将6个硅酸盐水泥样品混合均匀，该样品编号为01号，以编号01作为基准进行强度比试验。
2、将粉煤灰5Kg加入5%的脱硫石膏粉250g一起粉磨，粉磨至比表面积S达到350-400cm2/g，该样品作为试验用混合材。
3、按以上第2条同等方法制备炉渣粉、石灰石粉、玄武岩粉、煤矸石粉作为试验用混合材。矿渣粉为外购产品，取样直接使用。
5、强度比试验结论：
⑴从以上试验结果可以看出矿渣粉、粉煤灰、炉渣、玄武岩属于活性混合材，石灰石、煤矸石属于非活性混合材。
⑵矿渣粉3天抗压强度比为76%，但28天抗压强度比达到110%，说明矿粉对水泥的后期强度贡献大。
⑶石灰石3天抗压强度比为73.8%，但28天抗压强度比只有58%，说明石灰石对水泥的早期强度影响相对较小，但对水泥28天抗压强度降低很大。
四、配比试验方案及结果分析
为了优化多种废渣组合使用的工艺配方，我查阅了水泥厂化验室以前的原始记录及台账，对工艺配方和检测数据进行了分析，特别是对混合材品种、用量及水泥强度的各种数据进行了统计分析，同时也与化验室工艺技术主管进行了沟通探讨，得到如下的一些结论和研究思路：
⑴多种混合材搭配混合使用，混合材的性能可以互补，即早期强度低的混合材要与早期强度高的搭配使用，后期强度低的混合材要与后期强度高的搭配使用。
⑵矿渣粉本身具有一定的强度，尤其对水泥的后期强度有激发作用，在保持水泥强度同等的情况下，如掺加矿渣粉作为水泥混合材，矿渣粉用量达到10%以上，水泥混合材的总掺量可以增加5%以上。
五、试验结果及建议
通过上面五个试验方案综合比较，公司采用方案四（炉渣粉10%、玄武岩粉23%、石灰石粉12%）将废渣复掺生产复合水泥，水泥质量能满足GB175-2007复合硅酸盐水泥32.5R级标准要求，有效地利用了当地玄武岩采石场的采矿废渣，缓解了水泥粉磨站使用混合材的供需矛盾，也降低了生产综合成本。
六、试验说明
1、由于该试验是在实验室完成的，熟料与混合材分开粉磨，所有水泥均配制而成，与实际生产工艺有差别。
2、本试验是根据公司具体情况而进行的，由于不同厂家原料品种、品质及价格不同，实际情况不完全相同。
七、创新点及主要贡献
1、通过这次试验，摸清了公司附近各种废渣作为水泥混合材的性能，为水泥厂全方位选择各种废渣作为混合材提供了理论依据。
2、大胆试验使用玄武岩采矿废渣作为新型混合材，开拓了混合材新品种。特别是使用玄武岩采矿废渣生产的水泥其抗折强度比其他混合材更理想，水泥颜色好，具有较好的耐磨性，改善了水泥性能。
参考文献
[1] 《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007） 中华人民共和国国家标准 中国标准出版社 （2007年1月1日）
[2] 《水泥实验室工作手册》中国建材工业出版社 中国建筑材料检验认证中心、国家水泥质量监督检验中心编著 2009年1月（第1版）
关键词： 复合水泥；废渣；玄武岩；配方优化
【中图分类号】 TQ172.4 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）12-0016-01
一、研究背景
我父親是一位硅酸盐工程师，从事水泥生产工作至今已有二十五年了，我从小在水泥厂长大，受生活环境的影响，我对水泥生产有一定的了解，对水泥生产试验有浓厚的兴趣。2012年，我父亲与同事共同出资合股建了一个年产水泥60万吨的水泥粉磨站，我父亲有意识培养我熟悉水泥生产技术。这几年由于国家对各个企业的环保要求日益提高，许多厂矿企业关闭停产，水泥生产所使用的废渣供应不稳定，但在距离新建的水泥粉磨站2公里左右有两座玄武岩采石场，堆积大量的采矿废石及玄武岩碎屑和粉末，为了合理利用玄武岩采石场的废渣，优化多种废渣搭配使用方案，使资源得到综合利用，生产出低成本的优质水泥，同时为了提高自己的社会实践经验和知识水平，我对复合硅酸盐水泥中掺入多种废渣作为混合材的配方优化进行试验研究。
二、研究目的
1、提高复合水泥中废渣的掺量，有效利用玄武岩采矿废渣，优化废渣复掺的工艺配方，降低生产成本；
2、通过试验研究提高自己的社会实践经验和知识水平。
三、试验思路及其试验用原材料
㈠根据公司以往使用原材料的有关经验，本试验使用熟料、矿渣粉、粉煤灰、炉渣、玄武岩、石灰石、煤矸石及脱硫石膏等作为试验原材料。
㈡各种废渣作为混合材使用的强度比试验。
1、将耒阳南方水泥公司生产的水泥熟料加入已经制备好的脱硫石膏粉3.5%，用试验小磨粉磨35分钟制备硅酸盐水泥。分别粉磨了6次共6个硅酸盐水泥样品，再将6个硅酸盐水泥样品混合均匀，该样品编号为01号，以编号01作为基准进行强度比试验。
2、将粉煤灰5Kg加入5%的脱硫石膏粉250g一起粉磨，粉磨至比表面积S达到350-400cm2/g，该样品作为试验用混合材。
3、按以上第2条同等方法制备炉渣粉、石灰石粉、玄武岩粉、煤矸石粉作为试验用混合材。矿渣粉为外购产品，取样直接使用。
5、强度比试验结论：
⑴从以上试验结果可以看出矿渣粉、粉煤灰、炉渣、玄武岩属于活性混合材，石灰石、煤矸石属于非活性混合材。
⑵矿渣粉3天抗压强度比为76%，但28天抗压强度比达到110%，说明矿粉对水泥的后期强度贡献大。
⑶石灰石3天抗压强度比为73.8%，但28天抗压强度比只有58%，说明石灰石对水泥的早期强度影响相对较小，但对水泥28天抗压强度降低很大。
四、配比试验方案及结果分析
为了优化多种废渣组合使用的工艺配方，我查阅了水泥厂化验室以前的原始记录及台账，对工艺配方和检测数据进行了分析，特别是对混合材品种、用量及水泥强度的各种数据进行了统计分析，同时也与化验室工艺技术主管进行了沟通探讨，得到如下的一些结论和研究思路：
⑴多种混合材搭配混合使用，混合材的性能可以互补，即早期强度低的混合材要与早期强度高的搭配使用，后期强度低的混合材要与后期强度高的搭配使用。
⑵矿渣粉本身具有一定的强度，尤其对水泥的后期强度有激发作用，在保持水泥强度同等的情况下，如掺加矿渣粉作为水泥混合材，矿渣粉用量达到10%以上，水泥混合材的总掺量可以增加5%以上。
五、试验结果及建议
通过上面五个试验方案综合比较，公司采用方案四（炉渣粉10%、玄武岩粉23%、石灰石粉12%）将废渣复掺生产复合水泥，水泥质量能满足GB175-2007复合硅酸盐水泥32.5R级标准要求，有效地利用了当地玄武岩采石场的采矿废渣，缓解了水泥粉磨站使用混合材的供需矛盾，也降低了生产综合成本。
六、试验说明
1、由于该试验是在实验室完成的，熟料与混合材分开粉磨，所有水泥均配制而成，与实际生产工艺有差别。
2、本试验是根据公司具体情况而进行的，由于不同厂家原料品种、品质及价格不同，实际情况不完全相同。
七、创新点及主要贡献
1、通过这次试验，摸清了公司附近各种废渣作为水泥混合材的性能，为水泥厂全方位选择各种废渣作为混合材提供了理论依据。
2、大胆试验使用玄武岩采矿废渣作为新型混合材，开拓了混合材新品种。特别是使用玄武岩采矿废渣生产的水泥其抗折强度比其他混合材更理想，水泥颜色好，具有较好的耐磨性，改善了水泥性能。
参考文献
[1] 《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007） 中华人民共和国国家标准 中国标准出版社 （2007年1月1日）
[2] 《水泥实验室工作手册》中国建材工业出版社 中国建筑材料检验认证中心、国家水泥质量监督检验中心编著 2009年1月（第1版）