CN104844049A - 一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂及使用方法 - Google Patents

一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂及使用方法。本发明产品所用原材料由酒石酸副产物、多聚磷酸钠、丙三醇、木质素磺酸钙和水组成。本发明产品具有良好的体系稳定性，可以显著提高水泥粉磨效率、延缓水泥水化、改善粉磨水泥颗粒粒径分布和水泥强度等物理性质。本发明产品可充分利用酒石酸副产物，提高酒石酸废液的附加价值，且其配制方法简单，生产成本低廉，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂及使用方法
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂及使用方法。
背景技术
水泥助磨剂是一种常用的化学添加剂。粉磨水泥熟料时加入适量助磨剂，可显著改变水泥颗粒表面的物理化学特性，从而发挥助磨效应，提高水泥熟料的易磨性和分散性，增大粉磨效率并降低粉磨能耗。
水泥助磨剂是水泥产业链中的一个小产品，但其在水泥行业中提产降耗等方面起着十分重要的作用，能为水泥企业带来实实在在的效益。
随着高等级公路交通现代化建设的快速发展，水泥混凝土路面正处于道路建设的重要位置。由于道路施工拌料、铺平、压实等工艺耗时较长，且必须在水泥凝结之前完成，故水泥凝结时间须严格控制。目前水泥厂主要通过以下两种途径来生产缓凝型水泥：一是在水泥熟料粉磨过程中掺入少量缓凝材料；二是在粉磨水泥熟料时，使用预处理的磷石膏代替或部分代替二水石膏作为调凝剂以达到缓凝的目的。
由于道路施工的特殊性，不仅对水泥凝结时间有要求，对水泥强度等其他性能也有严格要求。酒石酸副产物可以显著延缓水泥水化进程，同时可改善水泥部分物理性质，因此酒石酸副产物具备作为缓凝型水泥助磨剂主要成分的条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂及使用方法，本发明产品充分利用酒石酸副产物，提高酒石酸废液的附加价值，且其配制方法简单，生产成本低廉，具有良好的经济效益和社会效益。
本发明提出的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，由酒石酸副产物、多聚磷酸钠、丙三醇、木质素磺酸钙和水组成，各组分的重量比为：
酒石酸副产物                       100
多聚磷酸钠                           40-70
丙三醇                                   20-50
木质素磺酸钙                       10-30
水                                           300-350，
当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比。
各组份较佳的重量比为：
酒石酸副产物                       100
多聚磷酸钠                           50-60
丙三醇                                   30-40
木质素磺酸钙                       15-25
水                                           315-330。
在上述配合比中，当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比。
本发明中，所述酒石酸副产物是在生产酒石酸氢钾过程中产生的废液，其固含量为17%(质量百分比)。
本发明中，所述多聚磷酸钠纯度级别为工业纯。
本发明中，所述丙三醇纯度级别为工业纯。
本发明中，所述木质素磺酸钙为工业产粉状固体。
本发明提出的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂的制备方法，具体步骤如为：按照上述质量比例称取酒石酸副产物、多聚磷酸钠、丙三醇、木质素磺酸钙和水，通过机械搅拌，充分混合至均质状态，即得所需产品。
本发明提出的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂的使用方法，具体步骤为：使用本产品前需先将产品预搅拌，保证产品均匀分散，然后将计量好的产品均匀喷洒在粉磨设备中，推荐掺量为胶凝材料总质量的0.04%-0.12%(折固掺量)，装入待粉磨的水泥熟料、混合材和石膏，启动设备开始粉磨即可。
本发明的有益效果在于：
1. 本发明中，所述酒石酸副产物产生于酒石酸氢钾生产过程中，副产物中包含各种原料、反应中间产物及成品的各种异构体。所述酒石酸副产物本身具有一定的缓凝效果，单用缓凝时间一般在12h，因而可以作为缓凝剂使用，或与其他缓凝剂复合使用。
2. 本发明中，所述多聚磷酸钠会显著改善水泥的粉磨效果，在达到相同比表面积时，可以显著降低水泥的粉磨时间，对水泥颗粒粒径分布无显著作用。此外多聚磷酸钠具有一定的缓凝作用，会延缓水泥早期水化过程，有助于保持水泥早期流动性。
3. 本发明中，所述丙三醇和木质素磺酸钙均可改善水泥的粉磨效果，两者单独作为助磨剂使用时，在达到相同比表面积时，均可以显著缩短水泥的粉磨时间，改善水泥颗粒粒径分布。同时，两者的加入可以起到适当调节凝结时间的作用，可以根据实际工程需要调整配比，从而合理调整水泥的凝结时间。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明：本实施例在以本发明技术方案前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程。
1.   粉磨效果测试
比表面积：按照GB/T 8074-2008《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》规定的方法，使用全FBT-9型自动勃氏比表面积测定仪测定。粉磨效果以粉磨水泥30min、40min和50min的比表面积来表征。
筛余量按照GB/T 1345-2005《水泥细度检验方法-筛析法》规定的方法，使用负压筛进行试验，选用80μm、60μm和30μm筛余质量百分数进一步反映粉磨水泥颗粒分布情况。筛余量计算公式如下：
η=R/W×100
其中：η —水泥试样筛余百分数，单位为质量百分数(%)；
R —水泥筛余物质量，单位为克(g)；
W—水泥试样质量，单位为克(g)。
结果计算至0.1%。
2.   水泥物理性质测试
粉磨水泥的标准稠度用水量、凝结时间和安定性等物理性质的检测按照GB/T 1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》规定的方法进行试验。
水泥胶砂强度按照GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》规定的方法进行试验，砂使用标准砂。
实施例1，一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，按酒石酸副产物100，多聚磷酸钠40，丙三醇20，木质素磺酸钙10和水300的重量比配制而成。以折固掺量为0.04%加入到水泥熟料和石膏体系中共同粉磨，分别测试粉磨水泥30min、40min和50min的比表面积，30μm、60μm和80μm的筛余量，3d及28d胶砂强度，测试结果如表1和表2所示。
实施例2，一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，按酒石酸副产物100，多聚磷酸钠70，丙三醇50，木质素磺酸钙30和水350的重量比配制而成。以折固掺量为0.80%加入到水泥熟料和石膏体系中共同粉磨，分别测试粉磨水泥30min、40min和50min的比表面积，30μm、60μm和80μm的筛余量，3d及28d胶砂强度，测试结果如表1和表2所示。
实施例3，一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，按酒石酸副产物100，多聚磷酸钠50，丙三醇30，木质素磺酸钙15和水315的重量比配制而成。以折固掺量为0.12%加入到水泥熟料和石膏体系中共同粉磨，分别测试粉磨水泥30min、40min和50min的比表面积，30μm、60μm和80μm的筛余量，3d及28d胶砂强度，测试结果如表1和表2所示。
实施例4，一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，按酒石酸副产物100，多聚磷酸钠60，丙三醇40，木质素磺酸钙25和水330的重量比配制而成。以折固掺量为0.10%加入到水泥熟料和石膏体系中共同粉磨，分别测试粉磨水泥30min、40min和50min的比表面积，30μm、60μm和80μm的筛余量，3d及28d胶砂强度，测试结果如表1和表2所示。
表1 助磨剂的粉磨效果
表2 粉磨水泥物理性质

Claims (7)

1.一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，其特征在于由酒石酸副产物、多聚磷酸钠、丙三醇、木质素磺酸钙和水组成，各组分的重量比为：
酒石酸副产物                       100
多聚磷酸钠                           40-70
丙三醇                                   20-50
木质素磺酸钙                       10-30
水                                           300-350。
2.根据权利要求1所述的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，其特征在于各组份的重量比为：
酒石酸副产物                       100
多聚磷酸钠                           50-60
丙三醇                                   30-40
木质素磺酸钙                       15-25
水                                           315-330。
3.根据权利要求1所述的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，其特征在于所述酒石酸副产物为酒石酸氢钾生产过程中所产生的废液，固含量为17%。
4.根据权利要求1所述的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，其特征在于所述多聚磷酸钠纯度级别为工业纯。
5.根据权利要求1所述的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，其特征在于所述丙三醇纯度级别为工业纯。
6.根据权利要求1所述的一种掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂，其特征在于所述木质素磺酸钙为工业产粉状固体。
7.一种如权利要求1所述的掺加酒石酸副产物的缓凝型水泥助磨剂的使用方法，其特征在于具体步骤为：使用本产品前，需先将产品预搅拌，然后将计量好的产品均匀喷洒在粉磨设备中，折固掺量为胶凝材料总质量的0.04%-0.12%，装入待粉磨的水泥熟料、混合材和石膏，启动设备开始粉磨即可。
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