CN108147699A - 一种水泥助磨剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种水泥助磨剂及其应用，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺10～30％、聚合甘油1～6％、甜莱糖蜜5～15％、其余为水；一种水泥助磨剂的应用，所述水泥助磨剂应用于家装水泥中，在家装水泥粉磨过程中随物料加入磨内；本发明的改性丙醇胺为已知的对水泥各龄期强度激发最大的材料，且其适应性要比多元醇和醇胺类组合广泛；其对各龄期的强度激发呈逐步增长的趋势，确保了各龄期的增长符合预期；所采用的甜莱糖蜜为工业废料，可以提高工业废弃物的综合利用，减少排放和减轻环境负担，本发明能确保水泥强度，同时充分利用工业废弃物。

Description

一种水泥助磨剂及其应用
技术领域
本发明涉及化学建材技术领域，具体涉及一种水泥助磨剂及其应用。
背景技术
在水泥熟料的粉磨时加入起助磨作用又不损害人体健康和水泥混凝土性能的外加剂，称之为水泥助磨剂。助磨剂应用与水泥生产领域，在粉磨过程中可以起到中和未饱和电价、水泥颗粒表面形成气膜、促进裂纹扩展和降低界面晶格内聚力的作用，从细观角度讲，增大颗粒分散度和避免团聚，使用的物料颗粒在磨内流速加快，同时减少了对磨机筒体内衬和研磨体的吸附。从粉磨效率角度讲，助磨剂促进了粉磨效果的改善和优化，表现在选粉效率的提高，水泥细度的降低、水泥磨机台时产量增加和单位粉磨电耗降低。
目前市场上的助磨剂有的含有大量的无机盐、cl-，从水泥水化硬化角度讲，其不利于水泥石的结构生长，甚至会使长期强度有所倒缩，另外cl-也会引起钢筋锈蚀，或者需要通过很多种物质组合，而助磨剂的复配工艺决定了越多材料的组合，互相影响，很难达到其匀质性指标要求，环境温度的变化会加剧这种影响；多种材料的组合，主要是利用材料对水泥各水化阶段和水化相的影响叠加作用，则会因熟料矿物相组成的不同，对水泥各龄期激发程度的不同，导致各龄期强度增长差异很大。
基于此，需要一种能确保水泥强度、充分利用工业废弃物的水泥助磨剂及其应用的制备方案被设计出来。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能确保水泥强度、充分利用工业废弃物的水泥助磨剂及其应用。
本发明是通过下述技术方案实现的：一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺10～30％、聚合甘油1～6％、甜莱糖蜜5～15％、其余为水。
进一步地，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺12～25％、聚合甘油3～6％、甜莱糖蜜5～10％、其余为水。
进一步地，所述改性丙醇胺为一乙醇二异丙醇胺及其同分异构体中的一种或几种。
一种水泥助磨剂的应用，所述水泥助磨剂应用于家装水泥中，在家装水泥粉磨过程中随物料加入磨内。
在上述技术方案中，改性丙醇胺是目前已知的对水泥强度性能激发最优异的单一材料种类，本发明中利用改性丙醇胺提高水泥的早期和后期强度，试验表明，其作用类似于多种醇胺类、多元醇的组合，对水泥早期、后期、长期强度的激发效果优异，而且其对水泥适应性要较组合材料广泛的多，原理在于促进了C4AF相水化阶段，前期消化掉了没有强度的大体积Ca(OH)2，后期生成了更多的C-S-H凝胶产物和细小块状Ca(OH)2，使得水泥石致密性大大改善；聚合甘油为极强的表面活性剂，可以降低细粉表面能，中和水泥断裂键能和未饱和电价，消除颗粒的粘聚性和团聚,提高物料的分散性，从而提升水泥磨机的选粉效率和粉磨效率；甜莱糖蜜主要用于调色和水泥凝结时间，另外由于其对延长了C3A过渡产物的形成，弱化了对减水剂吸附的数量，可以起到改善水泥与减水剂相容性的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的改性丙醇胺为已知的对水泥各龄期强度激发最大的材料，且其适应性要比多元醇和醇胺类组合广泛；其对各龄期的强度激发呈逐步增长的趋势，确保了各龄期的增长符合预期；所采用的甜莱糖蜜为工业废料，可以提高工业废弃物的综合利用，减少排放和减轻环境负担，本发明能确保水泥强度，同时充分利用工业废弃物。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺10～30％、聚合甘油1～6％、甜莱糖蜜5～15％、其余为水。
具体实施时，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺12～25％、聚合甘油3～6％、甜莱糖蜜5～10％、其余为水。
具体实施时，所述改性丙醇胺为一乙醇二异丙醇胺及其同分异构体中的一种或几种。
一种水泥助磨剂的应用，将上述技术方案中的水泥助磨剂应用于家装水泥中，在家装水泥粉磨过程中随物料加入磨内。
在具体实施本发明的技术方案时，取某水泥企业大磨生产水泥，按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行胶砂强度试验，用三乙醇胺、三异丙醇胺、改性丙醇胺(一乙醇二异丙醇胺及其同分异构体，下同)、改性醇胺按0.02％掺入试验拌合水，检验水泥3d和28d龄期的抗压强度。
试验结果与讨论：取某企业生产空白水泥，按直加法试验，与空白水泥对比，加入0.02％三乙醇胺、三异丙醇胺、改性丙醇胺、改性醇胺后，水泥标稠用水量、凝结时间基本保持不变，水泥抗压强度3d和28d分别不同程度增长，按3d抗压强度增长幅度大小排序：改性丙醇胺＞改性醇胺＞三乙醇胺＞三异丙醇胺；按28d增长幅度大小排序：改性丙醇胺＞三异丙醇胺＞改性醇胺＞三乙醇胺，其中掺入改性丙醇胺水泥3d和28d抗压强度分别较空白水泥增长3.2MPa和6.3MPa。
取某水泥企业大磨生产水泥，按照GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》附录A不加和直加相同掺量的改性丙醇胺(一乙醇二异丙醇胺及其同分异构体，下同。)、改性醇胺、三异丙醇胺、三乙醇胺，在相同粉磨时间下，制得PO42.5水泥空白和加剂小磨样，按照GB/T1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》，GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行助磨效果对比和胶砂强度对比。
试验结果与讨论：按GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》附录A方法，粉磨相同时间，依水泥细度变化评价一乙醇二异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、三乙醇胺的助磨性能，助磨性能大小排序改性丙醇胺＞三异丙醇胺＞改性醇胺＞三乙醇胺。
实施例1：
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺16％、聚合甘油5％、甜莱糖蜜7％、其余为水，与国外品牌助磨剂格雷斯，西卡对比试验。
实施案例如下：
1)取某厂生产用熟料、混合材料和石膏，装入化验室统一试验小磨。粉磨时间27min后，取样测，45μm和80μm筛余分别为14.2％和2.7％，比表面积3953cm2/g；然后按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行胶砂强度试验，按助磨剂建议掺量加入试验拌合水中，检验水泥3d和28d龄期的抗压强度，试验结果如下：
试验结果与讨论：将助磨剂直加入小磨生产空白水泥样中，新型助磨剂对水泥3d和28d抗压强度激发幅度最大，分别较空白水泥提高4.2MPa和7.3MPa，对水泥抗压强度改善作用明显优于西卡和格雷斯。
2)取某厂生产用熟料、混合材料和石膏，按GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》附录A方法，分别掺入不同西卡、格雷斯、新型助磨剂，粉磨相同时间(27min)，查看水泥细度变化；然后按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行胶砂强度试验检验水泥3d和28d龄期的抗压强度，试验结果如下：
试验结果与讨论：西卡、格雷斯与新型助磨剂的助磨性能比较，新型助磨剂助磨效果最好，次之为格雷斯，最后为西卡；加助磨剂小磨样品水泥抗压强度检测结果表明：水泥抗压强度增长幅度变化依次为加入新型助磨剂水泥＞加入格雷斯助磨剂水泥＞加入西卡助磨剂水泥。
实施例2：
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺10％、聚合甘油1％、甜莱糖蜜5％、其余为水。
实施案例如下：
取某厂生产用熟料、混合材料和石膏，按GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》附录A方法，掺入新型助磨剂片B，粉磨相同时间(27min)，查看水泥细度变化；然后按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行胶砂强度试验检验水泥3d和28d龄期的抗压强度，试验结果如下：
试验结果与讨论：掺入新型助磨剂B水泥与空白水泥相比，小磨研磨相同的时间下，45μm和80μm筛余量分别降低4.6％和1.1％，水泥抗压强度3d和28d分别增长5.6Mpa和4.3Mpa，助磨和增强效果明显。
实施例3：
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺30％、聚合甘油6％、甜莱糖蜜15％、其余为水。
实施案例如下：
取某厂生产用熟料、混合材料和石膏，按GB/T 26748-2011《水泥助磨剂》附录A方法，掺入新型助磨剂C，粉磨相同时间(27min)，查看水泥细度变化；然后按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行胶砂强度试验检验水泥3d和28d龄期的抗压强度，试验结果如下：
试验结果与讨论：掺入新型助磨剂C水泥与空白水泥相比，小磨研磨相同的时间下，45μm和80μm筛余量分别降低5.8％和1.3％，水泥抗压强度3d和28d分别增长7.7Mpa和9.0Mpa，助磨和增强效果显著。
综上实施例结果表明，本发明能确保水泥强度，同时充分利用工业废弃物，助磨和增强效果明显。
尽管已经示出和描述了本发明的基本原理、主要特征、优点以及实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理、精神、范围的情况下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化、改进都要落入要求保护的本发明范围内。

Claims (4)

1.一种水泥助磨剂，其特征在于，所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺10～30％、聚合甘油1～6％、甜莱糖蜜5～15％、其余为水。
2.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述水泥助磨剂由以下质量百分比的原料制成：改性丙醇胺12～25％、聚合甘油3～6％、甜莱糖蜜5～10％、其余为水。
3.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述改性丙醇胺为一乙醇二异丙醇胺及其同分异构体中的一种或几种。
4.一种利用权利要求1～3任一项所述的水泥助磨剂的应用，其特征在于，所述水泥助磨剂应用于家装水泥中，在家装水泥粉磨过程中随物料加入磨内。
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