CN102618011A - 矿渣助磨剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿渣助磨剂,它包括有以下重量含量的组分:聚合多元醇40~60%,糖蜜5~15%,木质素磺酸钙2~8%,丙三醇4~6%,余量为水。本发明提高了矿渣的粉磨效率、磨机的台时产量,同时兼具可提高矿粉活性指数的作用。对具有大含量玻璃体的矿渣单独粉磨,掺入本矿渣助磨剂后,其粉磨效率可提升10~15%,能耗降低10~15%,粉磨所获得的矿渣微粉的7天活性指数提高4~6%,28天活性指数提高2~4%,在水泥中加入矿渣微粉后,水泥胶砂流动度增大5~10%。
Description
技术领域
本发明涉及水泥制造技术领域,尤其是一种固体颗粒物料粉磨时所使用的外加剂。
背景技术
粒化高炉矿渣(简称矿渣)是炼铁时排出的以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物,经水淬而急冷处理后形成的粒状活性材料。一般含有80~90%的玻璃相,其主要矿物为硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、镁黄长石(C2MS2)、钙长石(CAS2)等。矿渣的化学成分一般为CaO 35~45%、SiO2 25~40%、Al2O3 6~15%、FeO 0.5~1%。矿渣的质量系数(CaO+MgO+AL2O3)/(SiO2+MnO+TiO2)越大,矿渣的活性越高,即CaO、Al2O3含量高、SiO2含量低的矿渣活性高。是一种“低钙高硅”熟料,具有优良“潜在水硬性”。国家标准GB/T203规定用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣的质量系数应大于1.2,MnO含量不大于2.0%。
将矿渣经高细粉磨后制备的矿渣高活性微粉已成为目前制备高强、高性能、高耐蚀混凝土过程中不可缺少的重要材料之一。在混凝土体系中,矿渣微粉按一定比例替代水泥,一方面可显著改善混凝土性能,另一方面可显著降低混凝土单方生产成本,获得良好的经济效益。矿渣微粉引入混凝土可显著降低水化热并有效抑制化学收缩和开裂,提高混凝土施工性能(如流动性、和易性、可泵性等)和耐久性,防止碱—集反应(AAR),提高混凝土抗渗、抗冻、抗侵蚀性能,同时增加混凝土密实程度及结构强度。
粒化高炉矿渣中的玻璃体含量越多,其潜在水硬性也越好,但其易磨性也越差,粉磨效率低,并且矿渣单独粉磨所消耗的能耗较高。在实际工业生产中,常通过在粉磨过程中加入助磨剂以解决这一问题。但目前的研究主要集中在水泥粉磨的复合助磨剂上,对适合矿渣单独粉磨的应用的助磨组分尚缺乏系统研究。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种矿渣助磨剂,解决矿渣粉磨效率低、能耗高的问题。
为了解决上述问题,本发明的技术方案是:本矿渣助磨剂包括有以下重量含量的组分:聚合多元醇40~60%,糖蜜5~15%,木质素磺酸钙2~8%,丙三醇4~6%,余量为水。
上述技术方案中,更为具体的方案可以是:聚合多元醇50%,糖蜜10%,木质素磺酸钙5%,丙三醇5%,余量为水。
本发明所述的聚合多元醇是指:聚醚多元醇、聚酯多元醇、三聚丙三醇、二聚丙三醇、聚己内酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的一种或一种以上的混合物。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下有益效果:掺入本矿渣助磨剂可消除矿渣粉磨过程中的静电,避免粉体包球现象出现,提高了矿渣颗粒的易磨性,从而提高矿渣的粉磨效率,提高磨机的台时产量,同时兼具可提高矿粉活性指数的作用。对具有大含量玻璃体的矿渣单独粉磨,掺入本矿渣助磨剂后,其粉磨效率可提升10~15%,能耗降低10~15%,粉磨所获得的矿渣微粉的7天活性指数提高4~6%,28天活性指数提高2~4%,在水泥中加入矿渣微粉后,水泥胶砂流动度增大5~10%。
具体实施方式
下面结合实施例、试验对本发明作进一步说明。
试验所用粒化高炉矿渣的试样的化学成分见表1。
表1
按照GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉及GB/T26748-2011助磨剂标准执行,使用带辊压机的磨机型号为3.2M×14M分别粉磨纯水泥和表一的试样,所获得的物料的性能、工况见表2。
表2
实施例1
本实施例中的矿渣助磨剂(1吨)包括有下列重量含量的原料:聚酯多元醇500千克、糖蜜100千克、木质素磺酸钙50千克、丙三醇50千克,其配置方法是按上述重量称取木质素磺酸钙加入反应釜内,加入水搅拌15分钟,使木质素磺酸钙充分溶于水中,接着向反应釜内按量加入糖蜜,将温度控制在50℃,恒温搅拌15分钟,再将丙三醇按量加入反应釜中,搅拌10分钟,最后将聚酯多元醇按量加入反应釜中,搅拌15分钟,最终形成均匀的混合液体即是本发明所述的液体水泥助磨剂。
在与表2相同的试验条件下,各矿渣试样分别掺入本实施例助磨剂,所制成的物料的工况和物理性能见表3。
表3
实施例2
本实施例中的矿渣助磨剂(1吨)包括有下列重量含量的原料:二聚丙三醇400千克、糖蜜120千克、木质素磺酸钙60千克、丙三醇40千克,其配置方法是按上述重量称取木质素磺酸钙加入反应釜内,加入水搅拌15分钟,使木质素磺酸钙充分溶于水中,接着向反应釜内按量加入糖蜜,将温度控制在50℃,恒温搅拌15分钟,再将丙三醇按量加入反应釜中,搅拌10分钟,最后将二聚丙三醇按量加入反应釜中,搅拌15分钟,最终形成均匀的混合液体即是本发明所述的液体水泥助磨剂。
在与表2相同的试验条件下,各矿渣试样分别掺入本实施例助磨剂,所制成的物料的工况和物理性能见表4。
表4
实施例3
本实施例中的矿渣助磨剂(1吨)包括有下列重量含量的原料:聚醚多元醇400千克、三聚丙三醇200千克、糖蜜50千克、木质素磺酸钙40千克、丙三醇50千克,其配置方法是按上述重量称取木质素磺酸钙加入反应釜内,加入水搅拌15分钟,使木质素磺酸钙充分溶于水中,接着向反应釜内按量加入糖蜜,将温度控制在50℃,恒温搅拌15分钟,再将丙三醇按量加入反应釜中,搅拌10分钟,最后将聚醚多元醇、三聚丙三醇按量加入反应釜中,搅拌15分钟,最终形成均匀的混合液体即是本发明所述的液体水泥助磨剂。
在与表2相同的试验条件下,各矿渣试样分别掺入本实施例助磨剂,所制成的物料的工况和物理性能见表5。
表5
实施例4
本实施例中的矿渣助磨剂(1吨)包括有下列重量含量的原料:聚己内酯多元醇450千克、糖蜜150千克、木质素磺酸钙70千克、丙三醇60千克,其配置方法是按上述重量称取木质素磺酸钙加入反应釜内,加入水搅拌15分钟,使木质素磺酸钙充分溶于水中,接着向反应釜内按量加入糖蜜,将温度控制在50℃,恒温搅拌15分钟,再将丙三醇按量加入反应釜中,搅拌10分钟,最后将聚己内酯多元醇按量加入反应釜中,搅拌15分钟,最终形成均匀的混合液体即是本发明所述的液体水泥助磨剂。
在与表2相同的试验条件下,各矿渣试样分别掺入本实施例助磨剂,所制成的物料的工况和物理性能见表6。
表6
实施例5
本实施例中的矿渣助磨剂(1吨)包括有下列重量含量的原料:聚丙烯酸酯多元醇550千克、糖蜜130千克、木质素磺酸钙80千克、丙三醇40千克,其配置方法是按上述重量称取木质素磺酸钙加入反应釜内,加入水搅拌15分钟,使木质素磺酸钙充分溶于水中,接着向反应釜内按量加入糖蜜,将温度控制在50℃,恒温搅拌15分钟,再将丙三醇按量加入反应釜中,搅拌10分钟,最后将聚丙烯酸酯多元醇按量加入反应釜中,搅拌15分钟,最终形成均匀的混合液体即是本发明所述的液体水泥助磨剂。
在与表2相同的试验条件下,各矿渣试样分别掺入本实施例助磨剂,所制成的物料的工况和物理性能见表7。
表7
水泥胶砂流动度是衡量水泥性能的重要指标之一,是水泥胶砂可塑性的反应。从以上实例可以看出,相对纯水泥浆而言,掺入矿渣微粉均能使胶砂流动度得以增大,同时使用助磨剂的样品的胶砂流动度明显高于未掺入助磨剂的样品。产生这一效果的原因在于矿粉中细微颗粒产生的分散作用所致。而掺入助磨剂所获得的细微粉颗粒含量增加,进一步加强了其作用,因而掺入助磨剂的样品流动度要优于未掺入助磨剂的样品,活性指数也明显高于未掺入助磨剂的样品。
Claims (3)
1.一种矿渣助磨剂,其特征在于包括有以下重量含量的组分:聚合多元醇40~60%,糖蜜5~15%,木质素磺酸钙2~8%,丙三醇4~6%,余量为水。
2.根据权利要求1所述的矿渣助磨剂,其特征在于:聚合多元醇50%,糖蜜10%,木质素磺酸钙5%,丙三醇5%,余量为水。
3.根据权利要求1或2所述的矿渣助磨剂,其特征在于:所述聚合多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、三聚丙三醇、二聚丙三醇、聚己内酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇中的一种或一种以上的混合物。
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