CN117088633A - 一种水泥助磨剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥助磨剂的制备方法，涉及水泥外加剂技术领域。按质量份数计，水泥助磨剂的原料包括三乙醇胺5‑10份、丙三醇5‑10份、氟化钠5‑10份、水玻璃5‑10份和磷酸氢二钠3‑5份，通过将上述组分混合均匀即得到所述水泥助磨剂。本发明中三乙醇胺和丙三醇的加入使得水泥颗粒更加细小，比表面积更大，磷酸二氢钠与氟化钙和水玻璃协同作用，能够提高水泥的强度，本发明在提高粉磨效率、降低能耗的同时，提高了水泥的强度，减缓了水泥的开裂。
Description
技术领域
本发明涉水泥外加剂技术领域，特别是涉及一种水泥助磨剂的制备方法。
背景技术
水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及缓凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示)，形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结、硬化要求。
水泥粉磨是水泥生产过程中耗能最大的环节，目前现有技术为了降低能耗，多是通过加入表面活性物质作为水泥助磨剂与水泥一起进行球磨，改善磨内物料的流动性，提高粉磨效率。然而随着表面活性物质的加入，虽然提高了粉磨效率，但是随之而来的还有水泥强度降低以及易开裂的缺点。
发明内容
基于上述内容，本发明提供一种水泥助磨剂的制备方法，在提高粉磨效率的同时，提高水泥的强度，并减缓其开裂。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明技术方案之一，一种水泥助磨剂，按质量份数计，原料包括三乙醇胺5-10份、丙三醇5-10份、氟化钠5-10份、水玻璃5-10份和磷酸氢二钠3-5份。
进一步地，按质量份数计，原料包括三乙醇胺8份、丙三醇5份、氟化钠5份、水玻璃8份和磷酸氢二钠4份。
本发明技术方案之二，上述的水泥助磨剂的制备方法，按质量份数，将三乙醇胺、丙三醇、氟化钠、水玻璃和磷酸氢二钠混合均匀即得到所述水泥助磨剂。
本发明技术方案之三，一种水泥的制备方法，包括以下步骤：将上述的水泥助磨剂与水泥熟料一起进行粉磨。
进一步地，所述水泥助磨剂占所述水泥质量的0.03-0.05％。
本发明技术方案之四，根据上述的制备方法制备得到的水泥。
本发明公开了以下技术效果：
本发明在提高粉磨效率、降低能耗的同时，提高了水泥的强度，减缓了水泥的开裂。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明提供一种水泥助磨剂，按质量份数计，原料包括三乙醇胺5-10份、丙三醇5-10份、氟化钠5-10份、水玻璃5-10份和磷酸氢二钠3-5份。
三乙醇胺和丙三醇可以防止粉碎过程粉粒的聚集和气垫作用，提高水泥的流动性和装填密度，也可以降低粉碎机的动力消耗。
三乙醇胺和丙三醇的加入使得水泥颗粒更加细小，比表面积更大，这就导致其水化速度的加快，过快的水化速度会产生更多的氢氧化钙结晶，从而降低水泥的强度。本发明通过在助磨剂中添加氟化钠，其在水化过程中与生成的氢氧化钙反应生成氟化钙，即萤石，萤石是等轴晶系、具有高硬度的晶体，水泥中均匀分散的氟化钙可以提高水泥的强度。
同时，由于水泥助磨剂中水玻璃的存在，其可以与水泥水化过程中析出的氢氧化钙晶体进行二次水化反应，生成硅酸钙。这可以提高水泥的密实度，减缓水泥的开裂。
水泥在水化过程中会释放大量的热量，这些热量会影响水泥的成型，并增加水泥开裂的概率。通过在水泥助磨剂中添加磷酸氢二钠，可以在水泥水化反应过程中吸收释放的热量，降低水化热，从而提高水泥的强度，减缓其开裂。同时水泥助磨剂中磷酸二氢钠的添加还可以减少水泥水化过程中生成的氢氧化钙晶体，与氟化钙和水玻璃协同作用，提高水泥的强度。
进一步优选地，按质量份数计，原料包括三乙醇胺8份、丙三醇5份、氟化钠5份、水玻璃8份和磷酸氢二钠4份。
本发明还提供上述的水泥助磨剂的制备方法，按质量份数，将三乙醇胺、丙三醇、氟化钠、水玻璃和磷酸氢二钠混合均匀即得到所述水泥助磨剂。
本发明还提供一种水泥的制备方法，包括以下步骤：将上述的水泥助磨剂与水泥一起进行粉磨。
进一步优选地，所述水泥助磨剂占所述水泥质量的0.03-0.05％。
本发明还提供根据上述的制备方法制备得到的水泥。
本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。
本发明实施例中所用原材料如无特殊说明，均自购买途径获得。
实施例1
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、氟化钠5份、水玻璃6份和磷酸氢二钠4份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例2
步骤1，准确称取原料三乙醇胺5份、丙三醇6份、氟化钠8份、水玻璃10份和磷酸氢二钠3份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例3
步骤1，准确称取原料三乙醇胺10份、丙三醇9份、氟化钠10份、水玻璃8份和磷酸氢二钠5份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例4
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、水玻璃6份和磷酸氢二钠4份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例5
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、氟化钠5份和磷酸氢二钠4份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例6
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、氟化钠5份和水玻璃6份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例7
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、氯化钠5份、水玻璃6份和磷酸氢二钠4份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例8
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、氟化钠5份、白炭黑6份和磷酸氢二钠4份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
实施例9
步骤1，准确称取原料三乙醇胺8份、丙三醇8份、氟化钠5份、水玻璃6份和氧化钠4份；
步骤2，将上述原料混合搅拌均匀即得到水泥助磨剂。
对实施例1-9制备的水泥助磨剂的性能进行检测，具体的：
将实施例1-9制备的水泥助磨剂分别加入到唐山冀东水泥股份有限公司生产的PO42.5普通硅酸盐水泥中，水泥助磨剂的加入量占普通硅酸盐水泥质量的0.04％，以未添加水泥助磨剂的水泥为空白对照组，按照GB/T26748-2011标准进行助磨。助磨结束后向粉磨后的水泥中加水(水泥与水的质量比为25:3)拌合，拌合后浇注、标准养护(为本领域常规技术手段，此处不再进行赘述)，之后进行以下测试：(1)测试标氧后的水泥试块的7d、28d强度；(2)将标养7d的水泥试块置于90％相对湿度、25℃温度条件下继续进行养护，检测试块表面的开裂情况(抗开裂性能具体为：无裂纹＞有裂纹＞有裂缝＞明显开裂，其中，裂纹是一条线，没有明显的宽度；裂缝则是具有狭长的缝)。
结果如表1所示。
表1
由表1能够看出，相比未添加水泥助磨剂的空白对照组，本发明实施例1-3的技术方案能够明显提高机台时，减少0.045mm筛余，这是由于本发明水泥助磨剂中添加了三乙醇胺和丙三醇的助磨组分，在研磨过程中，其能够使水泥颗粒更容易碎裂，从而被研磨成更小的粒径。同时，相比实施例4-9以及空白对照组，本发明实施例1-3还提高了水泥的抗压强度和抗开裂性能，这是由于水泥助磨剂中的氟化钠能够与水化过程中生成的氢氧化钙反应生成氟化钙，也就是萤石，萤石是等轴晶系、具有高硬度的晶体，其正在水泥中均匀分散可以提高水泥的强度。同时，由于水泥助磨剂中水玻璃的存在，可以与水泥水化过程中析出的氢氧化钙晶体进行二次水化反应，生成硅酸钙。这可以提高水泥的密实度，减缓水泥的开裂。并且水泥助磨剂中磷酸氢二钠的存在可以吸收水泥水化反应过程中释放的热量，降低水化热，从而提高水泥的强度，减缓其开裂。本发明水泥助磨剂中磷酸二氢钠的添加还可以减少水泥水化过程中生成的氢氧化钙晶体，与氟化钙和水玻璃协同作用，提高水泥的强度。
本发明在提高粉磨效率、降低能耗的同时，还提高了水泥的强度，减缓了水泥的开裂，提高了水泥的整体性能，使其能够适用于要求更高的领域，对于水泥以及水泥外加剂领域具有重要意义。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种水泥助磨剂，其特征在于，按质量份数计，原料包括三乙醇胺5-10份、丙三醇5-10份、氟化钠5-10份、水玻璃5-10份和磷酸氢二钠3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于，按质量份数计，原料包括三乙醇胺8份、丙三醇5份、氟化钠5份、水玻璃8份和磷酸氢二钠4份。
3.一种权利要求1所述的水泥助磨剂的制备方法，其特征在于，按质量份数，将三乙醇胺、丙三醇、氟化钠、水玻璃和磷酸氢二钠混合均匀即得到所述水泥助磨剂。
4.一种水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1所述的水泥助磨剂与水泥熟料一起进行粉磨。
5.根据权利要求4所述的水泥的制备方法，其特征在于，所述水泥助磨剂占所述水泥质量的0.03-0.05％。
6.根据权利要求4所述的制备方法制备得到的水泥。
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| GR01 | Patent grant | ||
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