道路水泥耐磨性能控制的技术探讨

邓玉莲　古巧燕　黄丽霖

【摘 要】通过研究试验，掺用不同种类和配比的混合材，在道路硅酸盐水泥强度与耐磨性能之间找到一个平衡点，有效控制道路水泥的耐磨性能。即掺加7%～10%的矿粉、转炉渣粉或粉煤灰作为混合材生产道路硅酸盐水泥，研究不同品种和不同掺量的混合材及掺入不同掺量的助磨剂对道路水泥耐磨性能及抗压强度的影响，寻找最佳混合材品种及掺加量，验证助磨剂对耐磨性能的影响，为公司工业化生产优质道路硅酸盐水泥寻求最佳方案提供依据。

【关键词】道路水泥；耐磨性能；抗压强度；矿粉

【中图分类号】U414.18 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）03-0139-03

0 引言

道路水泥是专用于水泥混凝土路面工程的特种水泥，它是由以硅酸钙为主要成分和高铁铝酸四钙含量及低铝酸三钙含量的道路水泥熟料，0%～10%的活性混合材料和适量石膏磨制而成的水硬性胶凝材料。用道路水泥配制的路面混凝土具有早强、高抗折强度、耐磨、低收缩、抗冻融、抗硫酸盐侵蚀等优良性能，能满足不同等级道路路面工程的技术要求。它适用于公路路面、城市及工矿企业道路路面、机场路面及码头、货场、广场等水泥混凝土工程，特别是机场跑道工程。道路水泥的应用与推广，对提高我国水泥混凝土路面的质量，延长水泥混凝土路面的使用寿命，促进国内水泥混凝土路面的技术进步，具有现实与长远的技术经济意义，有着广阔的发展前景。

1 试验材料

试验材料包括道路水泥熟料、天然石膏、矿粉（粒化高炉矿渣粉）、粉煤灰、转炉渣粉、格雷斯助磨剂。各种材料的化学成分见表1，道路熟料化学成分及矿物组成见表2。

2 试验方法

将粉煤灰用0.9 mm的筛过筛，去除粗颗粒；将转炉渣用试验小磨粉磨至比表面积为400～450 m2/kg；矿粉应用公司矿渣立磨磨制的粒化高炉矿渣粉，比表面积为430 m2/kg；将道路熟料与天然石膏共同粉磨至比表面积为350 m2/kg；按表3中的4种方案掺不同品种、不同掺加量的混合材及不同掺量的助磨剂配制成水泥，测试其强度和磨损量，磨损量的测试采取分别加压200 N和300 N进行测试。

3 试验结果

3.1 掺不同掺量的矿粉研究道路水泥耐磨性能及抗压强度

从表4、图1、图2来看，掺入0%～15%的矿粉后，28 d抗压强度变化不大，而3 d、7 d抗压强度下降明显，矿粉掺至15%后，3 d抗压强度约下降5 MPa，7 d抗压强度约下降8 MPa；随着矿粉掺量的增大，磨损量先减小后增加，掺量在5%～10%范圍时，磨损量最低，加压200 N时，磨损量约1.0%，加压300 N时，磨损量约2.2%。

3.2 掺不同掺量的转炉渣粉研究道路水泥耐磨性能及抗压强度

从表5、图3、图4来看，掺入0%～15%的钢渣粉后，3 d、7 d、28 d抗压强度均下降较明显，钢渣粉的掺量为15%时，3 d、7 d、28 d抗压强度下降约为5 MPa；掺量在5%～10%范围时，磨损量最低，加压200 N时，磨损量约2.0%，加压300 N时，磨损量约4.0%。

3.3 掺不同掺量的粉煤灰研究道路水泥耐磨性能及抗压强度

从表6、图5、图6来看，掺入0%～15%的粉煤灰后，3 d、7 d、28 d的抗压强度均下降较明显，掺入15%的粉煤灰时，3 d、28 d抗压强度下降4～5 MPa，7 d抗压强度下降7～8 MPa；随着粉煤灰掺量的加大，磨损量先減小后增大，粉煤灰的掺量在10%～12.5%范围时，加压200 N的磨损量最低，约2.2%；粉煤灰的掺量为7.5%时，加压300 N的磨损量最低，为3.28%。

3.4 掺不同掺量的助磨剂研究道路水泥耐磨性能及抗压强度

从表7、图7、图8来看，掺入助磨剂后，3 d、7 d抗压强度变化不明显，28 d抗压强度提高幅度较大，达4.6 MPa，但是磨损量有明显增加，加压200 N时，约增加0.5%，加压300 N时，增加1%～2%。助磨剂一般有引气作用，会使水泥密实度降低，致使水泥耐磨性能变差，因此工业化生产道路硅酸盐水泥时，不宜掺加助磨剂。

4 结语

掺入适量的混合材对道路水泥的耐磨性有较大的帮助，但因道路熟料配料方案所具有的特殊性，致使道路熟料强度不如通用熟料高，因此道路水泥质量控制的关键点之一是在道路水泥强度与耐磨性能之间找到一个平衡点。根据本公司的生产工艺特点，选择掺加7%～10%的粒化高炉矿渣粉，并不掺加助磨剂的条件下，工业化地生产道路水泥，既可满足强度要求，又可满足耐磨性能要求。

参 考 文 献

[1]王乃祥.道路硅酸盐水泥的研制[J].新世纪水泥导报，2007（1）.

[2]邓文太.低脆性钢渣道路硅酸盐水泥的研制获重大成果[J].四川水泥，1995（1）.

[3]钟万军，王增海.优质42.5道路硅酸盐水泥的生产与控制[J].水泥工程，2012（2）.

[责任编辑：陈泽琦]