CN111943536A - 一种复合水泥及其生产工艺 - Google Patents
一种复合水泥及其生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111943536A CN111943536A CN202010790743.9A CN202010790743A CN111943536A CN 111943536 A CN111943536 A CN 111943536A CN 202010790743 A CN202010790743 A CN 202010790743A CN 111943536 A CN111943536 A CN 111943536A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cement
- grinding aid
- methacrylic acid
- parts
- composite cement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/243—Mixtures thereof with activators or composition-correcting additives, e.g. mixtures of fly ash and alkali activators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
- C04B22/142—Sulfates
- C04B22/143—Calcium-sulfate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/32—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/48—Clinker treatment
- C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
- C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/52—Grinding aids; Additives added during grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合水泥及其生产工艺,属于建筑材料的技术领域,一种复合水泥,按重量份计包括以下组分:水泥熟料90‑100份,矿粉30‑40份,粉煤灰15‑25份,石灰石粉6‑10份,石膏3‑7份,高分子助磨剂0.3‑0.5份;高分子助磨剂由二乙醇单异丙醇胺、甲基丙烯酸、烯丙基聚氧乙烯醚合成的高分子助磨剂;一种复合水泥生产工艺:在高分子助磨剂的作用下将各组分按重量份进行粉磨,制得复合水泥。本发明具有粉磨效果好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,尤其是涉及一种复合水泥及其生产工艺。
背景技术
水泥是国民经济发展中必不可少的建筑材料,复合水泥是由水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,水泥的生产技术为生料粉磨、熟料煅烧、水泥粉磨。水泥的粉磨是通过磨内的研磨体相互碰撞、挤压、摩擦完成的,当水泥颗粒细化后,一方面磨细的水泥颗粒表面能较大,微细颗粒之间有自动团聚的倾向,颗粒断裂时所产生的新表面上的游离电价键也驱使临近颗粒相互粘附和聚集;另一方面合格细粉如不能及时卸出磨外,会造成糊球糊锻,从而消减了磨内冲击,消耗了粉磨能量,在水泥粉磨的过程中,添加少量的水泥助磨剂,可有效防止细颗粒的团聚,提高球磨机的粉磨效率。
目前,市面上大量使用的液体助磨剂多是醇胺类、醇类等化工原料的单一或复配产品,单一的助磨剂助磨能力有上限。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种复合水泥,其具有粉磨效果好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种复合水泥的生产工艺,其具有粉磨效果好的优点。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:一种复合水泥,按重量份计包括以下组分:1.水泥熟料90-100份,矿粉30-40份,粉煤灰15-25份,石灰石粉6-10份,石膏3-7份,高分子助磨剂0.3-0.5份;
高分子助磨剂由二乙醇单异丙醇胺、甲基丙烯酸、烯丙基聚氧乙烯醚合成的高分子助磨剂。
通过采用上述技术方案,矿渣是冶炼铁时排出的一种工业废渣,经水淬并磨细后形成磨细粒化高炉矿粉粉,简称为矿粉,用矿粉代替一部分水泥熟料有利于节约能源与环境保护,矿粉是一种具有潜在活性的胶凝材料,其主要组成是玻璃体,单独加水时活性很低,水泥–矿粉复合胶凝材料体系中,早期矿粉的活性较低,反应程度较低,在水化早期起到稀释作用,实际上增大了复合胶凝材料体系中水泥的水灰比,使得早期水泥的水化速率加快,可提高复合胶凝材料中水泥熟料的水化程度,水泥熟料进行水化作用产生Ca(OH)2,OH-将促使矿粉中的硅氧聚合链的键破坏,加速矿粉的分散、溶解,并形成水化硅酸钙和水化铝酸钙,矿粉早期水化消耗Ca(OH)2,水泥–矿粉复合胶凝材料体系中Ca(OH)2含量较低,矿粉活性被激发后,水化后期不在消耗较多Ca(OH)2,矿粉水化生成的水化硅酸钙凝胶的Ca/Si比较低,矿粉反应生成的水化硅酸钙凝胶呈箔片状,代替水泥水化生成的纤维状水化硅酸钙凝胶填充在水泥–矿粉复合胶凝材料体系的孔隙中,使得孔隙的填充更为致密,有利于提高水泥的抗压强度。
粉煤灰的主要矿物组成时铝硅酸盐玻璃珠和海绵体,球状玻璃珠如同玻璃球一般,质地致密,表面光滑,粒度细,内比表面积小,流动性好,在水泥石颗粒间起“滚珠”作用,阻止水泥石颗粒的相互粘聚,使得水泥在粉磨过程中粉磨效果更好,另外粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3等与水泥熟料水化产物发生化学反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,且粉煤灰的此反应滞后于水泥熟料的水化,生成的水化硅酸钙和水化铝酸钙填充于水泥熟料水化产物的孔隙中,有利于提高水泥的密实度与抗压强度。
石膏混合在水泥石颗粒间,减少了颗粒间的摩擦力和粘附力,促使颗粒间易于滑动,增大了物料间的流动性,阻止细小颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附,从而提高粉磨效率,另外水泥熟料进行水化作用产生Ca(OH)2,OH-将促使矿粉中的硅氧聚合链的键破坏,加速矿粉的分散、溶解,并形成水化硅酸钙和水化铝酸钙,水泥中的熟料水化产生OH-,就起到碱的环境,决定矿渣水泥强度的水化反应程度主要取决于Ca2+、OH-、SO2-,在水泥-矿粉体系中掺入石膏,可以加速矿粉的水化,有利于矿粉早期活性的激活。
水泥熟料化学成分主要有CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3,其含量总和通常都在95%以上,熟料的粉磨过程实际上是Ca-O和Si-O键断裂的过程,Ca-O和Si-O键在机械力的作用下发生断裂,磨细后的熟料表面带有-Ca+、-Si+、-O-极性点,由二乙醇单异丙醇胺、甲基丙烯酸、烯丙基聚氧乙烯醚合成的高分子助磨剂主链上含有两个-OH,且两个-OH位于不相邻的两个碳原子上,-OH极性很强与熟料断裂后表面的-Ca+、-Si+、-O-极性点吸附,平衡了因粉碎而产生的不饱和价键,使裂缝趋向扩展,防止细颗粒的聚集交合,加剧了粉碎过程的进行,另外高分子助磨剂不仅可以通过一个-OH吸附在水泥颗粒表面上,另外一个-OH与其他的高分子助磨剂上的-OH通过分子间氢键形成分子簇结构,这种结构使得高分子助磨剂可以在水泥表面形成一层覆盖膜,进一步阻隔相邻熟料颗粒聚集交合,并且高分子助磨剂上还有烯丙基聚氧乙烯醚支链,烯丙基聚氧乙烯醚支链还具有较强的空间位阻作用,进一步提高助磨剂的分散作用;而且戊烯醇聚氧乙烯醚也是聚羧酸减水剂合成的原料,因此高分子助磨剂具有聚羧酸减水剂的相似结构,其也具有一定的减水作用,因而可实现减水剂和助磨剂的无缝接入,解决掺助磨剂水泥与减水剂的适应性问题,高分子助磨剂合成中使用的单体是二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸酯化反应生成的酯化物,酯化物在水泥水化的高碱环境下,部分酯化物发生水解,释放出羧基,成为一种侧链较小的聚羧酸减水剂,有助于提高水泥后期的流动性。
优选的:所述高分子助磨剂的合成方法为:
S1、在向二乙醇单异丙醇胺中加入催化剂,二乙醇单异丙醇胺与催化剂的质量比为1:(0.01-0.03),对二乙醇单异丙醇胺加热至温度升高到120-130℃,将二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸混合均匀,甲基丙烯酸与二乙醇单异丙醇胺的摩尔比为1:(1.0-1.2),反应5-7h制得溶液A备用;
S2、配制浓度为50wt%的烯丙基聚氧乙烯醚溶液,将溶液A、烯丙基聚氧乙烯醚溶液、链转移剂混合均匀,得到反应液,链转移剂与烯丙基聚氧乙烯醚的质量比为1:(0.004-0.006),烯丙基聚氧乙烯醚与S1中原料甲基丙烯酸的质量比为1:(7.0-7.6);
S3、称取反应物总质量1.5%-2.5%的引发剂,将引发剂配制为浓度为5wt%的溶液;
S4、将S2得到的反应液边搅拌边加热至50-55℃,向反应器内缓慢滴加S3中的引发剂,滴加结束后,保温0.45-0.55h,即得到高分子助磨剂。
通过采用上述技术方案,首先二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸进行酯化反应,生成含极性基团以及双健的小分子单体,然后制得的小分子单体与烯丙基聚氧乙烯醚在链转移剂与引发剂的作用下发生自由基聚合反应,合成高分子助磨剂;
甲基丙烯酸与二乙醇单异丙醇胺的摩尔比为1:(1.0-1.2),醇过量以提高酯化反应的完全性,另外羧基具有较强的络合能力,易于与水泥中的金属离子络合,络合的键能远大于氢键能,羧基均以化学键的形式与水泥吸附,因而无法通过氢键成膜,醇过量还可以保证甲基丙烯酸的反应完全,使得高分子助磨剂中不含甲基丙烯酸,避免羧基影响高分子助磨剂的助磨效果;
二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸酯化反应生成的小分子单体与烯丙基聚氧乙烯醚在链转移剂与引发剂的作用下发生自由基聚合反应,引发剂受热分解形成初始自由基,初始自由基进攻单体形成初始单体自由基,单体自由基与单体进行反应,每加上一个单体就形成一个新的增长链自由基,通过加成成百上千个单体,迅速形成大分子链,增长链自由基通过双分子反应失去活性,聚合反应中存在链转移剂时,增长链通常以岐化终止的方式结束形成稳定聚合物,通过链转移剂的使用可以进行分子结构控制,得到目标分子结构的聚合物。
优选的:所述步骤S1中,通过将甲基丙烯酸逐滴滴加入二乙醇单异丙醇胺中的方式,使二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸混合均匀。。
通过采用上述技术方案,二乙醇单异丙醇胺中含有三个羟基,甲基丙烯酸含有一个羧基,甲基丙烯酸的羧基与二乙醇单异丙醇胺的羟基发生酯化反应,将甲基丙烯酸逐滴滴加入二乙醇单异丙醇胺中,使得一个二乙醇单异丙醇胺分子上的一个羟基与甲基丙烯酸发生反应,避免一个二乙醇单异丙醇胺上的多个羟基与甲基丙烯酸发生反应而导致最终合成的高分子助磨剂分子上没有极性基团而无法与熟料颗粒上的极性点吸附,保证高分子助磨剂的助磨效果。
优选的:所述步骤S1中,向二乙醇单异丙醇胺溶液中滴加甲基丙烯酸时,边滴加边振荡。
通过采用上述技术方案,向二乙醇单异丙醇胺中边振荡边滴加甲基丙烯酸,当滴加的甲基丙烯酸与二乙醇单异丙醇胺发生反应生成小分子单体后,小分子单体在振荡的作用下在二乙醇单异丙醇胺溶液中移动离开甲基丙烯酸滴加到二乙醇单异丙醇胺中的位置,避免下一滴甲基丙烯酸滴加到二乙醇单异丙醇胺时与小分子单体上的羟基发生反应,进一步避免一个二乙醇单异丙醇胺上的多个羟基与甲基丙烯酸发生反应而导致最终合成的高分子助磨剂分子上没有极性基团而无法与熟料颗粒上的极性点吸附,保证高分子助磨剂的助磨效果。
优选的:所述步骤S3中的引发剂为过硫酸铵。
通过采用上述技术方案,过硫酸铵是无机过氧类引发剂的代表,具有很好的水溶性、能产生离子型自由基,且相对其他无机过氧化物引发剂过硫酸铵在水中的溶解度更大,相同的温度下,过硫酸铵的引发速度快,且价格相对低廉。
优选的:所述步骤S1中催化剂为对甲基苯磺酸。
通过采用上述技术方案,在酯化反应中使用对甲基苯磺酸作为催化剂,其酯化收率在85%以上,且对甲基苯磺酸相较于浓硫酸催化剂操作简单,而且对甲基苯磺酸对人体造成伤害的几率较浓硫酸小,同时对甲基苯磺酸购买较为方便。
优选的:所述石膏为二水石膏。
通过采用上述技术方案,石膏和矿粉的水化反应程度主要取决于Ca2+、OH-以及SO4 2-浓度,溶液的碱度决定了矿粉的解体速度和水化速度。硬石膏虽然在常温下的溶解度比二水石膏大,但其溶解速度很慢 ,溶液中没有足够的SO4 2-形成钙矾石,掺硬石膏的矿粉复合胶凝材料早期水化所形成的钙矾石量远低于掺二水石膏的,因此硬石膏的激发效果明显不如二水石膏,半水石膏溶解度和水中平衡浓度都远远大于二水石膏,在水化初期就能较快地提供了Ca2+与SO4 2-,但是大量生成的钙矾石包裹矿渣妨碍进一步水化的同时,还会在水化产物形成的结构网中产生应力促使试件强度下降,所以半水石膏的激发效果较差。二水石膏溶解速度较快,随着 SO4 2-离子浓度的增加,SO4 2-可与矿渣中活性Al2O3和水化铝酸钙化合生成钙矾石,使得水泥石的孔隙率降低,结构变为密实;这一过程消耗了溶液中大量的Ca2+、Al3+,又加速了矿渣水化进程,这些水化产物填充于孔隙中或包裹在其它物相上,优化了水泥孔隙结构,有利于其强度发展。
本发明的目的二是提供一种复合水泥的制备方法,包括有以下制备步骤:
A1、在称重仓对各组分按重量比进行称取;
A2、将S1称取的除助磨剂外的组分加入辊压机内,将助磨剂加入至球磨机内;
A3、启动辊压机、V型风选机、球磨机,经辊压机辊压后的物料,通过V型风选机,将物料分成粗、细两部分,细的部分进入球磨机继续粉磨至成品,粗的部分返回辊压机被再次辊压,循环至所有组分全部进入球磨机粉磨至成品,即得复合水泥。
通过采用上述技术方案,水泥粉磨时采用辊压机与球磨机联合粉磨份方法,辊压机向将水泥熟料进行压碎处理,经V型风选机作用将物料分成粗、细两部分,细的部分进入球磨机在高分子助磨剂的作用下继续粉磨至成品,粗的部分返回辊压机被再次辊压,由于原料基本为粉末状,首先通过V型选粉机进行筛选,将粗料进行辊压,循环至所有组分全部进入球磨机粉磨至成品,保证水泥熟料的粉磨效果。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.通过掺加高分子助磨剂提高复合水泥的粉磨效果;
2.通过边震荡边向二乙醇单异丙醇胺中滴加甲基丙烯酸,保证高分子助磨剂的助磨效果;
3.通过掺假二水石膏提高复合水泥的粉磨效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例中所使用的原料均可通过市售获得:
水泥熟料采用硅酸盐水泥熟料购自上海集大实业有限公司;
矿粉货号36购自灵寿县天昊矿产品加工厂;
粉煤灰货号015购自灵寿县天昊矿产品加工厂;
石灰石粉货号002购自灵寿县天昊矿产品加工厂;
二水石膏购自河南昊耐建材有限公司;
硬石膏购自河南昊耐建材有限公司;
二乙醇单异丙醇胺货号SNT-D220密度1.079g/ml购自山东圣尼特化工科技有限公司;
甲基丙烯酸密度1.015g/ml购自万华化学(烟台)有限公司;
烯丙基聚氧乙烯醚(410-850)购自江苏省海安石油化工厂;
对甲基苯磺酸货号2585购自潍坊舜福源化工有限公司;
2-巯基乙醇购自广东翁江化学试剂有限公司;
过硫酸铵购自广东翁江化学试剂有限公司;
过硫酸钾购自广东翁江化学试剂有限公司;
制备例1
按以下方法制备高分子助磨剂
S1、称取100ml密度为1.079g/ml的二乙醇单异丙醇胺、1.079g对甲基苯磺酸催化剂加入三口烧瓶内,将三口烧瓶放入置于振荡器上的油浴锅内,对三口烧瓶油浴加热至温度升高到130℃,称取56ml密度为1.015g/ml的甲基丙烯酸于恒压滴液管中,开启振荡器,向三口烧瓶中逐滴滴加甲基丙烯酸,反应7h制得溶液A备用;
S2、称取397.880g烯丙基聚氧乙烯醚溶于398ml蒸馏水中配制浓度为50wt%的烯丙基聚氧乙烯醚溶液,将溶液A、1.67g 2-巯基乙醇链转移剂加入烯丙基聚氧乙烯醚溶液内混合均匀;
S3、称取8.439g过硫酸铵引发剂,将过硫酸铵引发剂溶于160.3ml蒸馏水中配制浓度为5wt%的溶液;
S4、将S2的反应液边搅拌边加热至50℃,向反应器内缓慢滴加S3中的过硫酸铵引发剂,滴加结束后,保温0.55h,即得到高分子助磨剂。
制备例2
S1、称取100ml密度为1.079g/ml的二乙醇单异丙醇胺、2.16g对甲基苯磺酸催化剂加入三口烧瓶内,将三口烧瓶放入置于振荡器上的油浴锅内,对三口烧瓶油浴加热至温度升高到125℃,称取62ml密度为1.015g/ml的甲基丙烯酸于恒压滴液管中,开启振荡器,向三口烧瓶中滴加甲基丙烯酸溶液,反应6h制得溶液A备用;
S2、称取459g分子量为630的烯丙基聚氧乙烯醚溶于459ml蒸馏水中配制浓度为50wt%的烯丙基聚氧乙烯醚溶液,将溶液A、2.387g 2-巯基乙醇链转移剂加入烯丙基聚氧乙烯醚溶液内混合均匀;
S3、称取12.604g过硫酸铵引发剂,将过硫酸铵引发剂溶于239.5ml蒸馏水中配制浓度为5wt%的溶液;
S4、将S2的反应液边搅拌边加热至52.5℃,向反应器内缓慢滴加S3中的过硫酸铵引发剂,滴加结束后,保温0.5h,即得到高分子助磨剂。
制备例3
S1、称取100ml密度为1.079g/ml的二乙醇单异丙醇胺、3.24g对甲基苯磺酸催化剂加入三口烧瓶内,将三口烧瓶放入置于振荡器上的油浴锅内,对三口烧瓶油浴加热至温度升高到120℃,称取67ml密度为1.015g/ml的甲基丙烯酸于恒压滴液管中,开启振荡器,向三口烧瓶中滴加甲基丙烯酸溶液,反应5h制得溶液A备用;
S2、称取500g分子量为630的烯丙基聚氧乙烯醚溶于500ml蒸馏水中配制浓度为50wt%的烯丙基聚氧乙烯醚溶液,将溶液A、3.00g 2-巯基乙醇链转移剂加入烯丙基聚氧乙烯醚溶液内混合均匀;
S3、称取17.318g过硫酸铵引发剂,将过硫酸铵引发剂溶于329.0ml蒸馏水中配制浓度为5wt%的溶液;
S4、将S2的反应液边搅拌边加热至55℃,向反应器内缓慢滴加S3中的过硫酸铵引发剂,滴加结束后,保温0.45h,即得到高分子助磨剂。
制备例4
与制备例2不同的是用过硫酸钾替换过硫酸铵。
制备例5
与制备例2不同的是步骤S1中,称取甲基丙烯酸于恒压滴液管中,向三口烧瓶中滴加甲基丙烯酸溶液。
制备例6
与制备例2不同的是步骤1中,开启振荡器,称取甲基丙烯酸加入三口烧瓶中。
制备例7
与制备例2不同的是步骤1中,称取甲基丙烯酸加入三口烧瓶中。
实施例1
称取90kg水泥熟料、40kg矿粉、15kg粉煤灰、10kg石灰石粉、3kg二水石膏,500g制备例2制得的高分子助磨剂;
将除助磨剂外的组分加入辊压机内,将助磨剂加入至球磨机内;启动辊压机、V型风选机、球磨机,经辊压机辊压后的物料,通过V型风选机,将物料分成粗、细两部分,细的部分进入球磨机继续粉磨至成品,粗的部分返回辊压机被再次辊压,循环至所有组分全部进入球磨机粉磨至成品,即得复合水泥。
实施例2
称取95kg水泥熟料、35kg矿粉、20kg粉煤灰、8kg石灰石粉、5kg二水石膏,400g制备例2制得的高分子助磨剂;
将除助磨剂外的组分加入辊压机内,将助磨剂加入至球磨机内;启动辊压机、V型风选机、球磨机,经辊压机辊压后的物料,通过V型风选机,将物料分成粗、细两部分,细的部分进入球磨机继续粉磨至成品,粗的部分返回辊压机被再次辊压,循环至所有组分全部进入球磨机粉磨至成品,即得复合水泥。
实施例3
称取100kg水泥熟料、30kg矿粉、25kg粉煤灰、6kg石灰石粉、7kg二水石膏,300g制备例2制得的高分子助磨剂;
将除助磨剂外的组分加入辊压机内,将助磨剂加入至球磨机内;启动辊压机、V型风选机、球磨机,经辊压机辊压后的物料,通过V型风选机,将物料分成粗、细两部分,细的部分进入球磨机继续粉磨至成品,粗的部分返回辊压机被再次辊压,循环至所有组分全部进入球磨机粉磨至成品,即得复合水泥。
实施例4
与实施例2不同的是,高分子助磨剂为制备例1制得的高分子助磨剂。
实施例5
与实施例2不同的是,高分子助磨剂为制备例3制得的高分子助磨剂。
实施例6
与实施例2不同的是,高分子助磨剂为制备例5制得的高分子助磨剂。
实施例7
与实施例2不同的是,高分子助磨剂为制备例6制得的高分子助磨剂。
实施例8
与实施例2不同的是,高分子助磨剂为制备例7制得的高分子助磨剂。
实施例9
与实施例2不同的是,高分子助磨剂为制备例4制得的高分子助磨剂。
实施例10
与实施例2不同的是,石膏为硬石膏。
对比例1
公开号为CN103693869A的中国发明专利中的实施例2的复合水泥。
对比例2
与实施例2不同的是,助磨剂为二乙醇单异丙醇胺助磨剂。
性能检测
依据《水泥细度检验方法蹄析法》GB/T1345—2005对水泥细度进行测试,对0.045mm的水泥颗粒进行筛余;
依据《水泥胶砂强度检验方法》GB/T17671—1999对水泥胶砂养护28天的抗压强度进行测定;
依据《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419—94对水泥胶砂的流动度进行测定,流动性越好,则助磨剂与减水剂的适应性越好。
表1 性能检测结果
0.045mm筛余(%) | 抗压强度(Mpa) | 胶砂流动度(mm) | |
实施例1 | 10.9 | 48.1 | 187 |
实施例2 | 10.5 | 48.5 | 190 |
实施例3 | 11.3 | 47.8 | 188 |
实施例4 | 11.8 | 47.5 | 186 |
实施例5 | 12.5 | 47.1 | 186 |
实施例6 | 13.1 | 46.8 | 187 |
实施例7 | 13.7 | 46.5 | 186 |
实施例8 | 14.1 | 46.1 | 187 |
实施例9 | 11.3 | 47.5 | 186 |
实施例10 | 11.1 | 48.8 | 185 |
对比例1 | 15.3 | 45.5 | 175 |
对比例2 | 14.5 | 45.7 | 178 |
根据表1可以看出,比较实施例1-12、对比例1的实验数据发现,实施例1-14的得到的水泥0.045mm的颗粒含量均大于对比例1得到的水泥,说明本申请得到的水泥粉磨效果较好,实施例1-14的得到的水泥胶砂的抗压强度均优于对比例1得到的水泥,水泥粉磨效果好得到较细的水泥颗粒,水泥颗粒越细,其水化反应程度越完全,水泥胶砂的抗压强度也越好,实施例1-14的得到的水泥胶砂流动度均优于对比例1得到的水泥,烯丙基聚氧乙烯醚也是合成聚羧酸减水剂的大分子单体,本申请高分子助磨剂与聚羧酸减水剂结构相似,与聚羧酸减水剂适应好,得到的水泥胶砂流动度相对较好,说明本申请得到的水泥粉磨效果较好的同时,水泥胶砂的抗压强度与流动度也较好。
比较实施例1-3的实验数据发现,实施例1-3制得的水泥都有较好的粉磨效果,其中实施例2所制得的水泥的粉磨效果最好,且实施例2制得的水泥胶砂的抗压强度最好,水泥粉磨效果好得到较细的水泥颗粒,水泥颗粒越细,其水化反应程度越完全,水泥胶砂的抗压强度也越好,说明实施例2得到的水泥的组分配比更优。
比较实施例2、实施例4-5的实验数据发现,实施例2所制得的水泥的粉磨效果最好,说明实施例2的合成高分子助磨剂的方法与组分配比最优。
比较实施例2、实施例6-8的实验数据发现,实施例2的合成高分子助磨剂的方法与组分配比最优,向二乙醇单异丙醇胺边振荡边滴加甲基丙烯酸,有利于甲基丙烯酸只与二乙醇单异丙醇胺上的一个羟基发生反应,保证合成的高分子助磨剂上有足够的极性基团,从而保证助磨效果。
比较实施例2、实施例9的实验数据发现,过硫酸铵作为引发剂合成高分子助磨剂得到的水泥粉磨效果较好。
比较实施例2、实施例12的实验数据发现,实施例2得到的水泥粉磨效果更好,且实施例2得到的水泥胶砂抗压强度更好,说明相较于硬石膏,二水石膏在水泥中的作用效果更好。
比较实施例2、对比例2的实验数据发现,实施例2得到的水泥粉磨效果更好,说明本申请使用的高分子助磨剂的助磨效果更好。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种复合水泥,其特征在于:按重量份计包括以下组分:水泥熟料90-100份,矿粉30-40份,粉煤灰15-25份,石灰石粉6-10份,石膏3-7份,高分子助磨剂0.3-0.5份;
高分子助磨剂由二乙醇单异丙醇胺、甲基丙烯酸、烯丙基聚氧乙烯醚合成的高分子助磨剂。
2.根据权利要求1所述的一种复合水泥,其特征在于:所述高分子助磨剂的合成方法为:
S1、在向二乙醇单异丙醇胺中加入催化剂,二乙醇单异丙醇胺与催化剂的质量比为1:(0.01-0.03),对二乙醇单异丙醇胺加热至温度升高到120-130℃,将二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸混合均匀,甲基丙烯酸与二乙醇单异丙醇胺的摩尔比为1:(1.0-1.2),反应5-7h制得溶液A备用;
S2、配制浓度为50wt%的烯丙基聚氧乙烯醚溶液,将溶液A、烯丙基聚氧乙烯醚溶液、链转移剂混合均匀,得到反应液,链转移剂与烯丙基聚氧乙烯醚的质量比为1:(0.004-0.006),烯丙基聚氧乙烯醚与S1中原料甲基丙烯酸的质量比为1:(7.0-7.6);
S3、称取反应物总质量1.5%-2.5%的引发剂,将引发剂配制为浓度为5wt%的溶液;
S4、将S2得到的反应液边搅拌边加热至50-55℃,向反应器内缓慢滴加S3中的引发剂,滴加结束后,保温0.45-0.55h,即得到高分子助磨剂。
3.根据权利要求2所述的一种复合水泥,其特征在于:所述步骤S1中,通过将甲基丙烯酸逐滴滴加入二乙醇单异丙醇胺中的方式,使二乙醇单异丙醇胺与甲基丙烯酸混合均匀。
4.根据权利要求3所述的一种复合水泥,其特征在于:所述步骤S1中,向二乙醇单异丙醇胺溶液中滴加甲基丙烯酸时,边滴加边振荡。
5.根据权利要求2所述的一种复合水泥,其特征在于:所述步骤S3中的引发剂为过硫酸铵。
6.根据权利要求2所述的一种复合水泥,其特征在于:所述步骤S1中催化剂为对甲基苯磺酸。
7.根据权利要求1所述的一种复合水泥,其特征在于:所述石膏为二水石膏。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种复合水泥生产工艺,其特征在于:包括有以下步骤:
A1、在称重仓对各组分按重量比进行称取;
A2、将S1称取的除助磨剂外的组分加入辊压机内,将助磨剂加入至球磨机内;
A3、启动辊压机、V型风选机、球磨机,经辊压机辊压后的物料,通过V型风选机,将物料分成粗、细两部分,细的部分进入球磨机继续粉磨至成品,粗的部分返回辊压机被再次辊压,循环至所有组分全部进入球磨机粉磨至成品,即得复合水泥。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010790743.9A CN111943536A (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种复合水泥及其生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010790743.9A CN111943536A (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种复合水泥及其生产工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111943536A true CN111943536A (zh) | 2020-11-17 |
Family
ID=73333138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010790743.9A Pending CN111943536A (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种复合水泥及其生产工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111943536A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111548033A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-18 | 济南金禾建材有限公司 | 一种水泥及其生产工艺 |
CN114804704A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-29 | 雷耐功能材料(浙江)有限公司 | 一种环保型无氯水泥助磨剂,及其生产方法 |
CN114920489A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-19 | 昌德新材科技股份有限公司 | 一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103819623A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-05-28 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种聚醇胺酯羧酸系水泥助磨增强剂的制备方法 |
-
2020
- 2020-08-07 CN CN202010790743.9A patent/CN111943536A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103819623A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-05-28 | 科之杰新材料集团有限公司 | 一种聚醇胺酯羧酸系水泥助磨增强剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
廖国胜等: "《土木工程材料(第2版)》", 31 January 2018, 冶金工业出版社 * |
张巧玲等: "《化工工艺学》", 31 July 2015, 国防工业出版社 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111548033A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-08-18 | 济南金禾建材有限公司 | 一种水泥及其生产工艺 |
CN114804704A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-29 | 雷耐功能材料(浙江)有限公司 | 一种环保型无氯水泥助磨剂,及其生产方法 |
CN114804704B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-11-17 | 雷耐(长兴)新材料有限公司 | 一种环保型无氯水泥助磨剂,及其生产方法 |
CN114920489A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-19 | 昌德新材科技股份有限公司 | 一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺 |
CN114920489B (zh) * | 2022-05-26 | 2024-02-09 | 昌德新材科技股份有限公司 | 一种水泥生料添加剂及其应用和水泥生产工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ghafoor et al. | Influence of alkaline activators on the mechanical properties of fly ash based geopolymer concrete cured at ambient temperature | |
CN111943536A (zh) | 一种复合水泥及其生产工艺 | |
Samarakoon et al. | Effect of soda-lime glass powder on alkali-activated binders: Rheology, strength and microstructure characterization | |
Feng et al. | Characterization and evaluation of the pozzolanic activity of granulated copper slag modified with CaO | |
Kamath et al. | Micro-characterisation of alkali activated paste with fly ash-GGBS-metakaolin binder system with ambient setting characteristics | |
Jiao et al. | Effect of dosage of sodium carbonate on the strength and drying shrinkage of sodium hydroxide based alkali-activated slag paste | |
Nazer et al. | Use of ancient copper slags in Portland cement and alkali activated cement matrices | |
CN109071342B (zh) | 处理炉渣的方法 | |
Adewumi et al. | Effect of sodium hydroxide concentration on strength and microstructure of alkali-activated natural pozzolan and limestone powder mortar | |
Qian et al. | Pelletization and properties of artificial lightweight geopolymer aggregates (GPA): One-part vs. two-part geopolymer techniques | |
WO2015149176A1 (en) | Geopolymer cement compositions and methods of making and using same | |
US7662229B2 (en) | Cement setting accelerator | |
CN115819048B (zh) | 陈化钢渣骨料仿大理石基材及其制备方法 | |
CN109665729A (zh) | 再生微粉碱渣无熟料凝胶材料及其制备方法 | |
CN112759723A (zh) | 一种水泥助磨剂及其制备方法 | |
CN108238731B (zh) | 一种高炉镍铁渣制造的超细矿渣粉及其制备系统和方法 | |
CN111362654B (zh) | 一种楼梯踏步用干混砂浆及其制备方法 | |
CN113121138A (zh) | 一种石膏基免烧骨料 | |
EP3532448B1 (en) | Additive for construction chemical compositions | |
Ma et al. | Fluidity, mechanical properties, shrinkage of alkali-activated slag/stainless steel slag mortars with composite activators | |
CN100569694C (zh) | 粉刷石膏 | |
Xu et al. | Drying shrinkage mitigation of alkali-activated blast furnace slag-copper slag by polyether-based shrinkage reducing admixture and MgO-based expansion agent | |
Xiao et al. | Utilisation of silica-rich waste in eco phosphogypsum-based cementitious materials: Strength, microstructure, thermodynamics and CO2 sequestration | |
WO2016169981A1 (en) | Method for producing a calcium silicate hydrate-comprising hardening accelerator in powder form | |
CN101497515B (zh) | 钛矿渣墙体材料制砖的生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201117 |