一种水泥助磨剂及其制备方法与流程

本发明涉及水泥外加剂领域，特别涉及一种水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术：

水泥作为用途最广、使用量最大的建筑材料，逐渐成为人类生活发展的基础，并且在未来几十年内，水泥仍将是社会发展的主要建筑材料。随着水泥行业的发展与进步，提高水泥性能和质量有很多种方法，普遍应用的是在水泥粉磨的过程当中掺加水泥助磨剂。通过掺加水泥助磨剂能够显著改善磨机的粉磨效率，降低电能消耗和钢球损耗，提高水泥产量。

水泥助磨剂分粉体水泥助磨剂和液体水泥助磨剂。由于粉体水泥助磨剂需要掺加的量比较高，而且粉体水泥助磨剂多以工业纯复合有机盐和无机盐为主要原料，会导致生产出来的水泥中氯离子含量偏高，难以达到新国家标准中助磨剂加入量不超过水泥重量的0.5%和水泥中氯离子含量应不大于0.06%的要求，而液体水泥助磨剂的盐类离子含量低，并且其添加方便，故液体水泥助磨剂在目前的水泥生产中的应用比较广泛。但是，现有的液体水泥助磨剂还存在以下不足：助磨剂产品成本较高；对大掺量石灰石的水泥提强效果不明显；含有影响建筑物使用寿命的氯离子等有害成分；助磨剂质量不稳定，掺量大，从而导致水泥质量波动。

技术实现要素：

针对现有水泥行业存在的不足，本发明提供了一种成本低、掺加量少、无氯离子及对水泥强度有较好激发效果的水泥助磨剂及制备方法；本发明提供的水泥助磨剂具有生产工序简单、操作方便以及生产效率高的特点。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种水泥助磨剂，由以下质量百分数的组分组成：聚乙二醇5-10%、山梨醇5-10%、聚甘油脂肪酸酯1-3%、二乙醇单异丙醇胺5-10%、三异丙醇胺5-10%、氢氧化钠1-5%、聚丙烯酸钠2-8%、微晶纤维素1-5%，剩余部分为水。

作为优选地，本发明还提供了一种水泥助磨剂，由以下质量百分数的组分组成：聚乙二醇6-9%、山梨醇6-9%、聚甘油脂肪酸酯1-2%、二乙醇单异丙醇胺6-9%、三异丙醇胺6-9%、氢氧化钠2-4%、聚丙烯酸钠3-7%、微晶纤维素2-4%，剩余部分为水。

作为优选地，本发明还提供了一种水泥助磨剂，由以下质量百分数的组分组成：聚乙二醇8%、山梨醇8%、聚甘油脂肪酸酯1%、二乙醇单异丙醇胺8%、三异丙醇胺6%、氢氧化钠3%、聚丙烯酸钠5%,、微晶纤维素3%，剩余部分为水。

作为优选地，本发明还提供了一种水泥助磨剂，由以下质量百分数的组分组成：聚乙二醇9%、山梨醇7%、聚甘油脂肪酸酯2%、二乙醇单异丙醇胺7%、三异丙醇胺7%、氢氧化钠4%、聚丙烯酸钠4%、微晶纤维素2%，剩余部分为水。

作为优选地，本发明还提供了一种水泥助磨剂，由以下质量百分数的组分组成：聚乙二醇6%、山梨醇9%、聚甘油脂肪酸酯3%、二乙醇单异丙醇胺9%、三异丙醇胺6%、氢氧化钠5%、聚丙烯酸钠3%、微晶纤维素4%，剩余部分为水。

为了更好的实现上述发明目的，本发明还提供了一种水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照所述质量百分数称取氢氧化钠，并溶于所述质量百分数的水，搅拌均匀后，降至室温，制得溶液一；

步骤二：按照所述质量百分数称取聚丙烯酸钠，溶于所述溶液一中，溶解完后，搅拌均匀，制得溶液二；

步骤三：按照所述重量百分数称取除氢氧化钠、聚丙烯酸钠和微晶纤维素之外的其它原料，依次加入所述溶液二中，搅拌均匀，制得溶液三；

步骤四：按照所述重量百分数称取微晶纤维素，并加入所述溶液三，搅拌均匀，制得水泥助磨剂。

本发明的有益效果是：本发明未掺加影响混凝土性能和建筑使用寿命以及危害人体健康的物质，安全环保；各原材料之间能够协同作用，有利于水泥细度的降低、保证其粒度分布合理、降低掺加矿物掺合料水泥的早期水化放热速率和提高水泥强度；在保证水泥强度和使用条件下，能够降低生产成本，提高水泥生产企业的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明对比实验一空白样与试验样的水泥水化热温度曲线。

图2为本发明对比实验一空白样与试验样的水泥水化热放热速率曲线。

图3为本发明对比实验二对比样水泥和自制样水泥的各龄期抗压强度对比曲线。

具体实施方式

本发明提供了一种水泥助磨剂，选用聚乙二醇、山梨醇、聚甘油脂肪酸酯、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺，助磨和活性激发的效果较好；与粉末多孔的微晶纤维素相互配合，有效地减少了粉末过程中颗粒的团聚；再与氢氧化钠和聚丙烯酸钠等增强组分协同作用，有利于水泥细度的降低、保证其粒度分布合理、提高水泥强度。

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

本发明实施例提供了一种水泥助磨剂，包含以下质量含量的组分：聚乙二醇8%、山梨醇8%、聚甘油脂肪酸酯1%、二乙醇单异丙醇胺8%、三异丙醇胺6%、氢氧化钠3%、聚丙烯酸钠5%、微晶纤维素3%，剩余部分为水。

按照以下步骤进行制备：

步骤一：按照3%配比称取氢氧化钠，并溶于配方质量百分数的水，搅拌均匀后，降至室温，制得溶液一；

步骤二：按照5%配比称取聚丙烯酸钠，溶于所述溶液一中，溶解完后，搅拌均匀，制得溶液二；

步骤三：称取聚乙二醇8%、山梨醇8%、聚甘油脂肪酸酯1%、二乙醇单异丙醇胺8%、三异丙醇胺6%，依次加入所述溶液二中，搅拌均匀，制得溶液三；

步骤四：按照3%配比称取微晶纤维素，并加入所述溶液三，搅拌均匀，制得水泥助磨剂。

实施例2

本发明实施例提供了一种水泥助磨剂，包含以下质量含量的组分：聚乙二醇9%、山梨醇7%、聚甘油脂肪酸酯2%、二乙醇单异丙醇胺7%、三异丙醇胺7%、氢氧化钠4%、聚丙烯酸钠4%、微晶纤维素2%，剩余部分为水。

按照以下步骤进行制备：

步骤一：按照4%配比称取氢氧化钠，并溶于配方质量百分数的水，搅拌均匀后，降至室温，制得溶液一；

步骤二：按照4%配比称取聚丙烯酸钠，溶于所述溶液一中，溶解完后，搅拌均匀，制得溶液二；

步骤三：称取聚乙二醇9%、山梨醇7%、聚甘油脂肪酸酯2%、二乙醇单异丙醇胺7%、三异丙醇胺7%，依次加入所述溶液二中，搅拌均匀，制得溶液三；

步骤四：按照2%配比称取微晶纤维素，并加入所述溶液三，搅拌均匀，制得水泥助磨剂。

实施例3

本发明实施例提供了一种水泥助磨剂，包含以下质量含量的组分：聚乙二醇6%、山梨醇9%、聚甘油脂肪酸酯3%、二乙醇单异丙醇胺9%、三异丙醇胺6%、氢氧化钠5%、聚丙烯酸钠3%、微晶纤维素4%，剩余部分为水。

按照以下步骤进行制备：

步骤一：按照5%配比称取氢氧化钠，并溶于配方质量百分数的水，搅拌均匀后，降至室温，制得溶液一；

步骤二：按照3%配比称取聚丙烯酸钠，溶于所述溶液一中，溶解完后，搅拌均匀，制得溶液二；

步骤三：称取聚乙二醇6%、山梨醇9%、聚甘油脂肪酸酯3%、二乙醇单异丙醇胺9%、三异丙醇胺6%，依次加入所述溶液二中，搅拌均匀，制得溶液三；

步骤四：按照4%配比称取微晶纤维素，并加入所述溶液三，搅拌均匀，制得水泥助磨剂。

对比实验一

分别以未掺加水泥助磨剂的空白样与采用实施例1-3提供的水泥助磨剂生产的试验样1-3进行对比试验。

将本公司常用的95%的水泥熟料和5%的石膏组成的物料与0.1%掺量的水泥助磨剂一起加入到ф500mm*500mm的水泥球磨机中粉磨30min，出磨后制得空白样水泥和试验样水泥，然后测定水泥的粒度分布、水泥水化热和水泥物理性能。通过对其物理性能的测定，水泥粒度分布结果如表1所示，水泥水化热曲线如图1和图2所示，水泥物理性能如表2所示。

表1水泥的粒度分布

表2水泥助磨剂对水泥性能的影响

由表1-2和图1-2中可知，在加入本发明的水泥助磨剂后，水泥的颗粒级配更加合理，水泥细度降低，比表面积增加，掺加助磨剂的水泥水化速率加快，其3d和28d固化后的抗压强度都有了显著的提高。

对比实验二

分别采用市售某品牌的水泥助磨剂作为对比样与使用实施例1-3的水泥助磨剂生产的42.5水泥进行对比试验。

将本公司常用的70%的水泥熟料、5%的石膏以及25%的矿渣粉组成的物料与0.1%掺量的水泥助磨剂一起加入到ф500mm*500mm的水泥球磨机中粉磨30min，出磨后分别制得对比样水泥和自制样1-3水泥，然后测定水泥的粒度分布和各龄期水泥抗压强度。通过对其物理性能的测定，水泥粒度分布结果如表3所示，水泥各龄期强度如图3所示。

表3水泥的粒度分布

由表3和图3可知，本发明的水泥助磨剂应用于水泥粉磨中，并与使用某品牌水泥助磨剂生产的水泥进行对比，使用本发明的水泥助磨剂生产的水泥细度更小、比表面积更大、水泥的粒度分布更加优化、水泥的后期抗压强度得到了显著提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。