摘要
結合水泥粉磨理論和水泥水化理論,在合成的高性能聚醚類早強型減水劑中參入激發(fā)劑的同時與醇胺類有機物進行復配,成功研制出完全符合標準的且具有顯著增強和增產作用的QWE
系列高性能助磨劑,通過正交優(yōu)化,在兼顧助磨劑性能和原料成本條件下得出最佳復配工藝。并進一步探討了三乙醇胺摻量對產品性能的影響。
關鍵詞:粉磨效率;助磨劑;復配工藝。
前言
助磨劑作為一種水泥粉磨添加劑,不僅具有降低水泥細度,改善水泥顆粒級配、提高粉磨效率和降低電耗等作用,而且還具有提高水泥強度、降低水泥熟料比例、增加混合材用量以及優(yōu)化水泥綜合性能等作用而廣泛應用于現代水泥工業(yè)中,是水泥工業(yè)實現低碳技術和可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。但是隨著水泥助磨劑在水泥生產中的廣泛應用,助磨劑對節(jié)
能減排等方面做出巨大貢獻,但是存在沒能充分發(fā)揮助磨劑的作用,以及對助磨劑使用中出現一些問題產生疑惑現象。本文對影響水泥助磨劑使用效果及存在的問題做一簡要探討。
試驗材料和試驗方法
2.1 試驗材料
水泥粉磨將水泥熟料、石膏、礦渣、石灰石、粉煤灰和QWE 高效助磨劑按設計的比例和一定的速度注入球磨機中,在一定轉速下進行粉磨,在比表面積達到規(guī)定標準后出料。
2.2 試驗方法
(1
)將熟料及相關原料按配比放入直徑500
mm的水泥粉磨試驗磨,再加入水劑助磨劑進行粉磨,待粉磨到設計時間后,測定粉磨水泥的3d抗折強度、3d抗壓強度和篩余量,其中,篩余量參照GB
1345—2005.水泥膠砂強度檢驗方法參照GB/T 17671 —1999。
(2 )水泥力學性能測試,本文采用4 ×4 ×16cm模具制作試塊,W /C=O . 5 0 ,養(yǎng)護條件為20±1 ℃ ,濕 度 99%.力學性能測試參照GB/T 5008 - 2002《普通混凝土力學性能試驗方法》。
(3 )水泥凝結性能測試,按GB 1346- 2002《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》進行。
(4 )根據正交設計方案,并以熟料為研究對象,選取三乙醇胺(A) 、 (B) 、( C ) 、(D) 、(E) 、(F) 為影響因素,固定粉磨時間、助磨劑摻量及其它組份含量,設計正交表,如表1所示。
正交實驗結果
該試驗取3d抗折強度和3d抗壓強度為參考指標,助磨劑固體摻量0 .056 %,試驗結果如表2 。
實驗結果分析以表2
為依據,進行試驗結果分析( 如表3)。由表3
正交結果分析可得。助磨劑復配工藝參數對水泥性能的影響有顯著差異,其中三乙醇胺摻量是關鍵因素,對水泥性能影響較為顯著。在兼顧助磨劑成本和水泥性能的條件下,得出助磨劑最佳復配工藝為:A質量分數14%、B
質量分數5 %、C 質量分數10%、D 質量分數5 %、E 質量分數5 %、F 質量分數7 % 。
3.1 三乙醇胺對助磨劑性能的影響
三乙醇胺作為復配助磨劑的主要原料,所以這里以3d抗折強度、3d抗壓強度和篩余指標,重點研究三乙醇胺對助磨劑性能的影響程度,如圖1 所示。
圖1(a)表明,三乙醇胺摻量對水泥3d抗折強度有一定影響.在質量分數10%一14%之間,隨摻量增加,3d抗折強度呈下降趨勢.3d抗折強度的最大差值為0
. 16MPa
,雖在摻量達到16%,與摻量10%的效果相比還是存在效果不足的現象;在圖1(b)中,3d抗壓強度變化規(guī)律和圖1(a)中抗折強度基本一致.并且3d抗壓強度的最大差值為0
. 6MPa;結 合 圖 1(c)篩余效果對比,在兼顧性能和原料成本情況下,取三乙醇胺摻量為l0%。
結果討論
通過對助磨劑性能指標的分析,可得出以下結論:
(1) 在正交研究因素中,三乙醇胺、B 和F 對助磨劑3d抗折強度影響較大,而三乙醇胺對3d抗壓強度影響最大,所以在探討助磨劑復配工藝中,三乙醇胺應作為重點研究因素;
(2) 助磨劑對熟料有較大的影響效果,其中3d抗折強度增強率為35. 32%,3d抗壓強度增強率為28. 76%;
(3) 水泥助磨劑最佳復配工藝為:三乙醇胺質量分數為10%;B 質量分數為5 % ;C 質量分數為10%;D 質量分數為5 %;E 質量分數為4 %;F 質量分數為7 %。
參考文獻
【1 】鄧善芝,王澤紅,程仁舉,等.助磨劑作用機理的研究及發(fā)展趨勢[ J ] .有 色 礦 產,2010,26(4) :25—28.
【2 】蔡安蘭,江朝華,嚴生,等.助磨劑對普通硅酸鹽水泥性能的影響及作用機理[ J ] .南京化工大學學報( 自然科學版) ,2001,23(1) :50- 53.
【3 】陳 峭 卉 ,楊 軍 ,陳應欽.新型水泥助磨劑的作用及 機 理 研 究[ J ] .新 型 建 筑 材 料 .2006.(6) :
47—49.
【4 】江 朝 華 ,蔡 安 蘭 ,嚴 生 ,等 .高 性 能 水 泥 助 磨 劑 的 研 究[ J ] .硅 酸 鹽 學 報,2001,29(6) :507 —560 .
【5 】李東旭,杜亮波,劉加平,等.助磨劑對高阿利特硅酸鹽水泥粉磨及性能的影響[ J ] .建筑材料學報,2010,13(5) :659 —664 .
【6 】周 小 麗 ,許 冬 ,劉傳平,等.YH一3 型液體助磨劑在水泥生產中的應用[ J ] .水 泥 ,2011(5) :
21—22.
【7 】方云輝,鄭飛龍,龔明子,等.聚羧酸系水泥助磨劑的研究及其應用效果[ J ] .水泥,2010(12):12—14.
【8 】張昀,徐正華,黃世偉,等.聚羧酸鹽系水泥助磨劑的合成[ J ] .南京工業(yè)大學學報 ( 自然科學版) ,2009,31(6) :73—77