一种高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨 剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国是水泥生产大国，每年水泥产量巨大，而在水泥生产粉磨过程中，水泥颗粒磨 到一定细度时，会由于Si-0、Ca-O键断裂产生的静电力而产生团聚现象，导致粉磨效率急 剧下降。改善这一状况的一种方法就是在粉磨过程中加入助磨剂，助磨剂的应用对我国节 能减排具有重大现实意义。现如今，传统助磨剂的研究已相当成熟，一方面，助磨剂的使用 可以提高粉磨效率，降低能耗，另一方面，可以，提高水泥各项性能，然而，对于高石灰石粉 掺量水泥的助磨剂研究，目前还很少。
[0003] 现有的高效水泥液体助磨剂，其使用时掺量过高，且只适用于传统水泥，并不能满 足高石灰石粉掺量的水泥。
[0004] 虽然目前有许多发明专利涉及到的助磨剂能够提高水泥早期以及后期强度，但是 但实际使用过程中还是存在一些问题，有些工艺相对比较复杂，不易工业化，性能并不稳 定，有些成本过高，并且对于高石灰石粉掺量的水泥起不到太大作用。
[0005] 总而言之，目前还没有一种适用于高石灰石粉掺量水泥的、兼容性强、工艺简单、 性能优异的增强型助磨剂。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术而提供一种适用于高石灰石 粉掺量水泥的增强型复合水泥助磨剂及其制备方法，其能大幅降低水泥熟料用量，优化水 泥颗粒粒径，提高水泥细粉颗粒含量，提高粉磨效率，降低能耗，并且在高石灰石粉掺量情 况下提高水泥的和后期强度，具有显著的经济和社会效益。
[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高石灰石粉掺量水泥的复 合增强型助磨剂，包括有以下组分及其含量：三乙醇胺为18%~25%，三异丙醇胺为8%~ 15 %，乙二醇为20 %~28 %，糖蜜为8 %~12 %，聚羧酸减水剂为4 %~8 %，硫酸钠为 6%~10%，冰醋酸为5%~8%，水为2%~24%。
[0008] 按上述方案，所述的聚羧酸减水剂其分子结构式为：
[0009]
[0010] 其中：m/n= 4;p=l~2;k= 2 ~5;
[0011] 所述的高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂的制备方法，包括有以下步骤：
[0012] 1)按照以下组分及其含量：三乙醇胺为18%~25%，三异丙醇胺为8%~15%， 乙二醇为20 %~28 %，糖蜜为8 %~12 %，聚羧酸减水剂为4 %~8 %，硫酸钠为6 %~ 10%，冰醋酸为5%~8%，水为2%~24%，取料；
[0013] 2)将水倒入搅拌锅，加入硫酸钠搅拌至硫酸钠完全溶解；
[0014] 3)加入冰醋酸至完全溶解，溶解后依次加入三乙醇胺，三异丙醇胺，乙二醇，糖蜜 和聚羧酸减水剂，继续搅拌20~30分钟，即得。
[0015] 使用时，将本发明的复合增强型助磨剂按按照水泥重量的0. 03 %~0. 05%添加 到磨机中，通过气相沉积方式均匀喷洒在水泥熟料表面。
[0016] 本发明的优点在于：（1)能改善水泥颗粒表面的电荷平衡，促进水泥颗粒间相互 排斥，克服吸引力，防止水泥颗粒聚集，使其保持高度均匀分散状态，提高助磨效果。同时 三乙醇胺和硫酸钠的加入能够提高水泥早期强度，三异丙醇胺的加入能够提高水泥后期强 度，满足了水泥厂对提高水泥强度的要求。（2)引入聚羧酸减水剂，进一步提高水泥的分散 性，减水剂能够包裹石灰石粉颗粒，使石粉颗粒在水泥水化过程中均匀分散到水泥空隙中， 起到填充效应，提高界面过渡区强度，从而发挥出石粉的潜在作用，进一步提高水泥强度； (3)采用气相沉积方式将助磨剂均匀分散到水泥熟料表面进行预混，使助磨剂与水泥熟料 充分均匀接触，提高其助磨效率；(4)与传统助磨剂相比，相同重量的水泥所需助磨剂的掺 量大幅降低，节约了成本。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合具体实例对本发明做进一步说明。
[0018] 本发明的聚羧酸减水剂为武汉华轩高新技术有限公司生产的BT型减水剂，为固 含量为40wt. %的乳白色液体，其分子结构式为：
[0019]
[0020] 其中：m/n= 4;p=l~2;k= 2 ~5:
[0021] 实施例I
[0022] -种适用于高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂，称取各原料：三乙醇胺为 18 %，三异丙醇胺为12 %，乙二醇为28 %，糖蜜为8 %，聚羧酸减水剂为6 %，硫酸钠为8 %， 冰醋酸为5 %，水为15 %，将水倒入搅拌锅，加入硫酸钠搅拌至硫酸钠完全溶解，加入冰醋 酸至完全溶解，溶解后依次加入三乙醇胺，三异丙醇胺，乙二醇，糖蜜和聚羧酸减水剂，继续 搅拌20~30分钟，即得，之后按照水泥重量的0. 03 %装入气相沉积装置中，在球磨过程中， 分散到水泥熟料表面。
[0023] 实例中所用到的水泥各原料配比以恩施腾龙水泥厂的PC32.5R水泥为例，其中： 所得水泥熟料58 %，石膏1 %，烧页岩21 %，石灰石20 %。实施例中所用粉磨设备为球磨机， 粉磨时间固定20min。
[0024] 对本发明所制得的水泥进行各项性能指标的测定，结果见表1。
[0025] 实施例2
[0026] -种适用于高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂，称取各原料：三乙醇胺为 20 %，三异丙醇胺为10 %，乙二醇为25 %，糖蜜为10 %，聚羧酸减水剂为5 %，硫酸钠为6 %， 冰醋酸为8 %，水为16 %，将水倒入搅拌锅，加入硫酸钠搅拌至硫酸钠完全溶解，加入冰醋 酸至完全溶解，溶解后依次加入三乙醇胺，三异丙醇胺，乙二醇，糖蜜和聚羧酸减水剂，继续 搅拌20~30分钟，即得，之后按照水泥重量的0. 03 %装入气相沉积装置中，在球磨过程中， 分散到水泥熟料表面。
[0027] 实例中所用到的水泥各原料配比以恩施腾龙水泥厂的PC32.5R水泥为例，其中： 所得水泥熟料58 %，石膏1 %，烧页岩21 %，石灰石20 %。实施例中所用粉磨设备为球磨机， 粉磨时间固定20min。
[0028] 对本发明所制得的水泥进行各项性能指标的测定，结果见表1。
[0029] 实施例3
[0030] -种适用于高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂，称取各原料：三乙醇胺为 24%，三异丙醇胺为13 %，乙二醇为20 %，糖蜜为9 %，聚羧酸减水剂为4%，硫酸钠为6 %， 冰醋酸为6 %，水为18 %，将水倒入搅拌锅，加入硫酸钠搅拌至硫酸钠完全溶解，加入冰醋 酸至完全溶解，溶解后依次加入三乙醇胺，三异丙醇胺，乙二醇，糖蜜和聚羧酸减水剂，继续 搅拌20~30分钟，即得，之后按照水泥重量的0. 03 %装入气相沉积装置中，在球磨过程中， 分散到水泥熟料表面。
[0031] 实例中所用到的水泥各原料配比以恩施腾龙水泥厂的PC32.5R水泥为例，其中： 所得水泥熟料58 %，石膏1 %，烧页岩21 %，石灰石20 %。实施例中所用粉磨设备为球磨机， 粉磨时间固定20min。
[0032] 对本发明所制得的水泥进行各项性能指标的测定，结果见表1。
[0033] 表1水泥各项性能指标
[0034]
【主权项】
1. 一种高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂，包括有以下组分及其含量：三乙醇 胺为18%~25%，三异丙醇胺为8%~15%，乙二醇为20%~28%，糖蜜为8%~12%，聚 羧酸减水剂为4 %~8 %，硫酸钠为6 %~10 %，冰醋酸为5 %~8 %，水为2 %~24 %。2. 根据权利要求1所述的高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂，其特征在于：所 述的聚羧酸减水剂其分子结构式为：其中：m/n= 4;p= 1 ~2;k= 2 ~5。3. 权利要求1所述的高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂的制备方法，包括有以 下步骤： 1) 按照以下组分及其含量：三乙醇胺为18%~25%，三异丙醇胺为8%~15%，乙二 醇为20 %~28 %，糖蜜为8 %~12 %，聚羧酸减水剂为4%~8 %，硫酸钠为6 %~10 %，冰 醋酸为5%~8%，水为2%~24%，取料； 2) 将水倒入搅拌锅，加入硫酸钠搅拌至硫酸钠完全溶解； 3) 加入冰醋酸至完全溶解，溶解后依次加入三乙醇胺，三异丙醇胺，乙二醇，糖蜜和聚 羧酸减水剂，继续搅拌20~30分钟，即得。4. 根据权利要求3所述的高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂的制备方法，其特 征在于：所述的聚羧酸减水剂其分子结构式为：其中：m/n= 4;p= 1 ~2;k= 2 ~5。
【专利摘要】本发明涉及一种高石灰石粉掺量水泥的复合增强型助磨剂及其制备方法，包括有以下步骤：1)按照以下组分及其含量：三乙醇胺为18％～25％，三异丙醇胺为8％～15％，乙二醇为20％～28％，糖蜜为8％～12％，聚羧酸减水剂为4％～8％，硫酸钠为6％～10％，冰醋酸为5％～8％，水为2％～24％，取料；2)将水倒入搅拌锅，加入硫酸钠搅拌至硫酸钠完全溶解；3)加入冰醋酸至完全溶解，溶解后依次加入三乙醇胺，三异丙醇胺，乙二醇，糖蜜和聚羧酸减水剂，继续搅拌20～30分钟，即得。本发明的优点在于：防止水泥颗粒聚集，使其保持高度均匀分散状态；提高界面过渡区强度，进一步提高水泥强度；(3)提高其助磨效率。
【IPC分类】C04B103/52, C04B24/26
【公开号】CN105084802
【申请号】CN201510466305
【发明人】马保国, 张昺榴, 陈方颉, 谭洪波
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月31日