CN102060467A - 复合型水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型水泥助磨剂，属于建材化工技术领域。该复合型水泥助磨剂由增强剂、助磨剂、表面活性剂、引发剂、调和剂和减水剂组成，其中以重量比计的原料组成如下：5~25份的增强剂、40~80份的助磨剂、1~20份的表面活性剂、1~20份的引发剂、1~20份的调和剂和10~40份的减水剂。本发明方法制备得到的复合型水泥助磨剂能够改善水泥各种性能，不仅掺量低，利于环保，不易造成混凝土的碱骨料反应和钢筋锈蚀，有利于混凝土的耐久性。

Description

复合型水泥助磨剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水泥助磨剂，还涉及该水泥助磨剂的制备方法，属于建材化工技术领域。
背景技术
粉磨是磨机旋转、磨内研磨体相互碰撞、挤压、摩擦完成的，是一个粒度变化和机械力化学变化的过程。粉磨过程又是一个高能耗、低效率的过程，大约80％以上的能量被白白浪费。为降低能耗，提高粉磨效率，通常人们采取两大措施：一是改善粉磨机械的机构、粉磨工艺流程、粉磨方式等以使更多的机械能作用于被粉磨物料；二是在粉磨过程中添加微量的化学添加剂改善粉磨的力化学过程，从而达到提高粉磨效率的目的。这两种措施的前一种已经事实证明其改善空间的局限性，而后一种则是目前该领域的研究重点。国外，特别是工业发达的国家，如欧美、日本等国的水泥生产企业在水泥粉磨过程中已普遍使用水泥助磨剂，不但取得了很好的经济效益，而且对水泥乃至混凝土性能均有不同程度的改善和提高。水泥助磨剂的种类分固体和液体两种，液体助磨剂中的高档产品一直是国外品牌占据，价格较高也制约了水泥助磨剂的广泛使用。而国内的助磨剂大多为表面活性剂，有机醇胺类，脂肪酸类及其盐。部分水泥厂使用工业下脚料作为助磨剂，因为质量和来源不稳定造成使用效果不理想。粉体助磨剂虽然价格便宜但掺量过高，其单位成本较液体助磨剂高，而且大部分粉体产品中都使用氯盐等对水泥质量有害组分，氯盐对钢筋混凝土中钢筋有严重的腐蚀，所以一股只在小水泥的低档产品中使用。
近年来，随着科技进步和国家对节能减排工作力度的加强，全国各地也纷纷建立了不少的水泥助磨剂专业厂家。但大多都是关于改善水泥某一性能的添加剂。不仅掺量高，不利于环保，而且碱激发或含氯盐的助磨剂。易造成混凝土的碱骨料反应和钢筋锈蚀，影响混凝土的耐久性。
发明内容
本发明的目的为是克服上述现有技术中的不足，提供一种含减水剂的高性能复合型水泥助磨剂，其配方合理、性价比高、高效环保且掺量低。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：本发明所述的高性能复合型水泥助磨剂由增强剂、助磨剂、表面活性剂、引发剂、调和剂和减水剂组成。其中所述增强剂可以选自醋酸钠、醋酸胺、尿素、环烷酸、硫酸铝中的一种或几种；助磨剂可以选自二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、多缩乙二醇中的一种或几种；表面活性剂可以选自含聚山梨脂、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦中的一种或几种；引发剂可以选自硫酸钠、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或几种；调和剂可以选自氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠中的一种或几种；减水剂可以选自聚羧酸系、萘系、脂肪族系、木质素系减水剂中的一种或几种。
通常上述高性能复合型水泥助磨剂中，应该由以下列重量比计的原料组成：5～25份的增强剂、40～80份的助磨剂、1～20份的表面活性剂、1～20份的引发剂、1～20份的调和剂和10～40份的减水剂。
上述复合型水泥助磨剂的制配方法，包括下述步骤：
在反应釜中，加入引发剂、助磨剂、增强剂、表面活性剂和减水剂，与水按质量比1∶1.5的比例下搅拌均匀，进行自然反应；反应时间为2±0.5小试，反应完成后，加入调和剂中和pH值，最终中和pH值为7，即得到高性能复合型水泥助磨剂。
本发明方法制备得到的复合型水泥助磨剂能够改善水泥各种性能。不仅掺量低，利于环保，不易造成混凝土的碱骨料反应和钢筋锈蚀，有利于混凝土的耐久性。
具体实施方式
实施例1：
增强剂：醋酸钠7千克、尿素2千克；助磨剂：三乙醇胺32千克、丙二醇30千克；引发剂：过硫酸钾3千克；表面活性剂：聚山梨脂6千克；调和剂：硫酸钠5千克；减水剂：脂肪族系减水剂15千克，在150千克水中搅拌均匀，即制得液体高性能复合型水泥助磨剂250千克。
实施例2：
增强剂：尿素3千克、环烷酸4千克；助磨剂：三异丙醇胺43千克、乙二醇32千克；引发剂：过硫酸钾4千克；表面活性剂：脂肪酸甘油酯1千克；调和剂：氢氧化钙4千克；减水剂：脂肪族系减水剂9千克，在150千克水中搅拌均匀，即制得高性能复合型水泥助磨剂250千克。
实施例3：
增强剂：醋酸钠8千克、硫酸铝2千克；助磨剂：三异丙醇胺29千克、多缩乙二醇22千克、丙二醇10千克；引发剂：硫酸铝3千克、过硫酸钾2千克；表面活性剂：脂肪酸山梨坦4千克；调和剂：氢氧化钠6千克；减水剂：木质素系减水剂10千克、聚羧酸系减水剂4千克，在150千克水中搅拌均匀，即制得液体高性能复合型水泥助磨剂250千克。
实施例4：
增强剂：醋酸钠8千克、硫酸铝2千克、尿素2千克；助磨剂：多缩乙二醇10千克、三乙醇胺25千克、乙二醇30千克；表面活性剂：脂肪酸山梨坦6千克；调和剂：氢氧化钙3千克；减水剂：萘系减水剂14千克，在150千克水中搅拌均匀，即制得液体高性能复合型水泥助磨剂250千克。
实施例5：
增强剂：醋酸钠10千克、尿素2千克、醋酸胺2千克；助磨剂：三乙醇胺30千克、丙二醇25千克、多缩乙二醇5千克；表面活性剂：脂肪酸甘油酯5千克；调和剂：碳酸铵8千克；减水剂：聚羧酸系减水剂13千克，在150千克水中搅拌均匀，即制得液体高性能复合型水泥助磨剂250千克。
试验一本产品与其他同类产品所产生的效果比较
按照行业标准《水泥助磨剂》(JC/T 667-2004)，进行本发明与其他同类产品的对比试验。
表1：在某水泥制造有限公司进行水泥原材料成本节省以及水泥各项指标对比试验
Figure BDA0000035568360000031
表2：在某水泥粉磨站进行水泥原材料成本节省以及水泥各项指标对比试验
Figure BDA0000035568360000041
表3：经济效益分析：(以表2中，空白样水泥配比A和掺本发明的水泥配比B为例)
Figure BDA0000035568360000042
直接成本节约：成本A-成本B＝186.85元-175.5元＝11.35元。
掺加助磨剂后台时产量提高12.5，每吨水泥电耗下降4度，每吨电费下降4×0.5＝2元。
掺加助磨剂后每吨水泥综合成本下降11.35+2＝13.35元。
某水泥制造公司年产50万吨，一年节约成本约为500000×13.35＝667.5万元。

Claims (3)

1.一种复合型水泥助磨剂，其特征在于，由增强剂、助磨剂、表面活性剂、引发剂、调和剂和减水剂组成，其中以重量比计的原料组成如下：5~25份的增强剂、40~80份的助磨剂、1~20份的表面活性剂、1~20份的引发剂、1~20份的调和剂和10~40份的减水剂。
2.如权利要求1所述的复合型水泥助磨剂，其特征在于，其中所述增强剂为醋酸钠、醋酸胺、尿素、环烷酸、硫酸铝中的一种或几种；助磨剂为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、多缩乙二醇中的一种或几种；表面活性剂为含聚山梨脂、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦中的一种或几种；引发剂为硫酸钠、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或几种；调和剂为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠中的一种或几种；减水剂为聚羧酸系、萘系、脂肪族系、木质素系减水剂中的一种或几种。
3.一种如权利要求1所述的复合型水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
在反应釜中，按比例加入引发剂、助磨剂、增强剂、表面活性剂和减水剂，与水按质量比1：1.5的比例下搅拌均匀，进行自然反应；反应时间为2±0.5小试，反应完成后，加入调和剂中和pH值，最终中和pH值为7，即得到复合型水泥助磨剂。
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