助磨剂对水泥性能的影响因素

     今天宏恩助磨剂分享专家来简单分析一下助磨剂对水泥性能的影响因素。水泥工业是国民经济发展、基本建设和人民生活不可缺少的基础原材料工业。目前，我国已成为世界第一水泥强国。助磨剂是水泥工业的好帮手。助磨剂能提高水泥粉磨效率、改善水泥产品性能、提高磨机台时产量、降低水泥粉磨电耗。它不仅能够节约水泥生产成本、增加企业经济效益，而且有利于工业废弃物的综合利用，实现低碳、循环经济生产，加速水泥工业节能减排、绿色革命的进程。

     同济大学孙振平教授课题组开展了题为《助磨剂组分对减水剂与水泥适应性的影响及其机理研究》及《助磨剂组分对缓凝剂作用效果影响及其机理研究》两项课题的研究，并取得一定成果。研究了4种常用的醇胺类和无机盐类助磨剂组分对水泥与萘系减水剂和聚羧酸系减水剂适应性的影响，结果表明：三乙醇胺和多聚磷酸钠显著降低水泥与聚羧酸系减水剂的适应性，助磨剂组分对水泥与萘系减水剂的适应性无显著影响。该研究还发现，醇胺类助磨剂组分对水泥具有促凝早强作用，而无机盐类助磨剂组分则会延缓水泥的水化。
     研究了有机醇胺和多元醇化合物对水泥与萘系减水剂和聚羧酸系减水剂的适应性，并分别从延缓水泥早期水化以及为浆体引入微气泡等方面探讨了缓凝剂和引气剂对水泥与减水剂适应性的改善作用。结果表明，助磨剂对水泥与萘系减水剂相容性的影响较大，对水泥与聚羧酸系减水剂相容性的影响较小，三乙醇胺对水泥与两种减水剂相容性的影响较大。缓凝剂和引气剂均具有改善水泥与萘系减水剂相容性的作用。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、氯化十六烷基吡(CPC)、β-萘磺酸聚合物(NS)和烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10)四种不同类型的表面活性剂对普通硅酸盐水泥表面Zeta电位变化的影响，发现不同类型的表面活性剂在水泥表面具有不同的吸附方式和吸附机理，表面活性剂的吸附使水泥表面Zeta电位发生了变化，提出了Stern双电层的改进模型，解释了这几种表面活性剂在水泥颗粒表面吸附不同的原因。TEA在加入0.5%、1.0%、5.0%和10.0%的情况下，铝酸三钙(C3A)和C3A-石膏系统60分钟内的水化特征，结果表明TEA明显加速了C3A水化，水化产物中发现有更多的六方水合铝酸物并有向立方水合铝酸物转变加快的趋势。在研究TEA对硅酸盐水泥的水化和硬化特征过程中，发现TEA掺量从0.1%到1%加速了C3A的水化进程，但延长了C3S(硅酸三钙)的水化诱导期。在硅酸盐水泥浆体中，TEA降低了各个龄期的强度，在高掺量的情况下使凝结时间发生了较大的变化。利用气相色谱质谱和傅里叶红外技术对六种生产应用中的助磨剂进行了化学成分分析，研究发现，六种助磨剂主要组分为：TEA和TIPA及其盐类。含TEA的助磨剂对铝酸三钙的水化进程有加速作用，并使水泥的凝结时间稍微变短；含TIPA的助磨剂反而使得凝结时间变长，在水化初期的缓凝作用，有利于提高了浆体的施工性能；所有助磨剂均使水泥抗压强度提高，含TIPA助磨剂的增强效果更加明显，2d抗压强度提高18.5%，28d抗压强度提高15%。TEA在掺量为0.015%时稍微增加了水泥的抗压强度，2d、7d和28d抗压强度分别增长了2%、5%和4%，由于Katsiot的研究中TEA掺量较低，这可能是与Ramachandran和Heren研究结果不一致的原因。

    近10年来，随着国外水泥助磨剂产品的进入以及国内水泥企业对助磨剂产品认识的不断提高，使用水泥助磨剂的前景不断向好。可以预见，随着水泥工业产业结构调整的日趋合理，水泥企业逐步大型化和集团化的步伐加快，水泥助磨剂的使用率将很快达到一个较高的层次。