泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水泥制造技术领域，尤其是涉及一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨 剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] "十二五"规划中提出，到2015年，单位国内生产总值能源消耗要比"十一五"期末 降低16%左右。为了实现这一目标，"十二五"期间，全国城镇建筑节能率将再提高30%，其 中，各特大城市和部分大城市以及北方寒冷地区节能率将达到85%，进一步降低能耗的措 施完全由维护结构（墙体、门窗及屋顶）来承担，这样就对现有保温材料技术和工艺提出了 新的要求，研宄并推进建筑节能进程，对于加快我国建设节约型社会具有重要的战略意义。 鉴于近年来有机保温材料不断引发火灾的事实，新型无机不燃的保温材料泡沫混凝土的研 宄以及生产得到了快速发展，目前，我国泡沫混凝土企业约800多家，其中，现浇企业约400 家，制品企业约150家，设备加工企业约100家，发泡剂生产企业约80家。泡沫混凝土生 产过程中约产生10%的废料，生产泡沫混凝土的废料如何处理成了生产企业面临的紧迫难 题，泡沫混凝土废料多以堆积存放或道路填充等处理和利用，不仅占据有限空间，同时资源 浪费以及对环境构成了巨大危害。
[0003]目前助磨剂广泛应用于水泥生产企业，大多主要以有机物和无机物等为主要原 料，通过复配或者合成方式制备，具有降低水泥颗粒的表面活性，提高水泥分散性，提高强 度等功效。目前常用的水泥助磨剂组分有多元醇、多元醇胺、糖蜜、木质素磺酸盐等，通常， 将两种或多种助磨剂组分复合后使用，可以取得优于单组份助磨剂的效果，即复合助磨剂。 复合助磨剂具有较好的助磨效果，但原料成本较高，需消耗较多的不可再生资源。
[0004] 中国专利CN101898878A公开了一种水泥助磨剂，该助磨剂由甲酸钙溶液、复合甘 油蒸馏残渣溶液、三乙醇胺、二醇和糖蜜组成。该产品对工业废料重新利用的同时，各组 分的协同作用达到粉磨过程的效能最优化和对水泥颗粒的改性结合在一起，该助磨剂为液 体，运输相对困难，工业废料的掺加比例较小，原料成本相对本产品高很多。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种原料简单易得， 价格低廉的泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂。本发明的水泥助磨剂具有较好的助磨效 果，同时解决了泡沫混凝土废料的堆存问题，实现了泡沫混凝土废料的资源化高附加值利 用。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] -种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，由以下质量百分比的原料组成：泡沫混 凝土废料96-99. 5、激发剂0. 5-4。
[0008] 优选的，水泥助磨剂采用以下质量百分比的原料：泡沫混凝土废料98-99、激发剂 1-2〇
[0009] 更加优选的，水泥助磨剂采用以下质量百分比的原料：泡沫混凝土废料98. 5、激 发剂1.5。
[0010] 泡沫混凝土废料为泡沫混凝土试件制备初期的下脚料，具体组成与泡沫混凝土的 配合比有关，一般情况下，该下脚料均以水泥、粉煤灰等胶凝材料为主，还有早强剂、表面活 性剂和防水剂等组分。泡沫混凝土制备初期的下脚料处于水化初期，其中活性组分以、以、 C 4AF仍占一定的比例，从而还具有一定的水化活性，同时早强剂、表面活性剂同样有利于提 高水泥的强度，降低表面张力起到助磨作用。
[0011] 激发剂由以下质量百分比的原料组成：硫酸氰钠30-50,脱糖木质素磺酸钙 30-50,磷酸三钙10-30。
[0012] 优选的，激发剂采用以下质量百分比的原料：硫酸氰钠40,脱糖木质素磺酸钙40， 磷酸三钙20。
[0013] 泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂的制备方法，采用以下步骤：将泡沫混凝土废 料置于不高于80°c条件下烘干、粉磨，粉磨20~30分钟至45微米的筛余量不大于10wt %， 按照配方加入激发剂再粉磨3~5分钟，混合均匀后包装即可。
[0014] 本发明使用的泡沫混凝土在水化初期终止后，具有较好的易磨性，在粉磨过程中 具有改善熟料表面张力的作用，粉磨过程中熟料颗粒表面存有微裂纹，泡沫混凝土颗粒吸 附水泥熟料表面，起到了较好的助磨效果。同时，泡沫混凝土固废料中存有一定的活性矿 物成分，对水泥性能具有一定的改善作用。泡沫混凝土相对于水泥熟料活性较低，激发剂与 固废料中的活性矿物C 3S、C2S等以及水化产物Ca(0H)2、C-S-H凝胶，由于同离子效应，增加 Ca (0H) 2浓度，加速水泥的水化反应，使C-S-H凝胶更加致密，从而改善水泥性能，提高水泥 的强度。
[0015] 与现有技术相比，本发明制备的水泥助磨剂，使用了大量的泡沫混凝土废料，不仅 解决了废料堆积存放和占据大量土地的问题，还提供了一种性能优异、价格低廉的水泥助 磨剂，该水泥助磨剂具有较好的助磨效果，可提高水泥的强度，实现了资源的综合利用，具 有明显的经济和社会效益。
【具体实施方式】
[0016] 实施例中的泡沫混凝土废料均来自山东临沂某泡沫混凝土公司，实施例中的百分 比均为质量百分比。
[0017] 本发明以泡沫混凝土废料为主要原料，通过原料筛选，组成优化，激发剂激发等措 施，制备了一种以泡沫混凝土废料为主要原料的助磨剂，该助磨剂具有较好的助磨效果，同 时解决了泡沫混凝土废料占用大量土地和空间的问题，实现了资源的综合利用，对于循环 经济发展具有很好的促进作用。在制备时，将泡沫混凝土废料置于不高于80°C条件下烘干、 粉磨，粉磨20~30分钟至45微米的筛余量不大于10wt %，按照配方加入激发剂再粉磨3~ 5分钟，混合均匀后包装即可，以下是具体的配方。
[0018] 实施例1
[0019] 一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂是由以下质量百分比的原料组成的：泡沫 混凝土废料96、激发剂4。
[0020] 激发剂是由以下质量百分比的物质组成的：硫酸氰钠30,脱糖木质素磺酸钙45， 磷酸三钙25。
[0021] 实施例2
[0022] -种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂是由以下质量百分比的原料组成的：泡沫 混凝土废料98、激发剂2。
[0023] 激发剂是由以下质量百分比的物质组成的：硫酸氰钠35,脱糖木质素磺酸钙35， 磷酸三钙30。
[0024] 实施例3
[0025] -种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂是由以下质量百分比的原料组成的：泡沫 混凝土废料98. 5、激发剂1. 5。
[0026] 激发剂是由以下质量百分比的物质组成的：硫酸氰钠40,脱糖木质素磺酸钙40， 磷酸三钙20。
[0027] 实施例4
[0028] -种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂是由以下质量百分比的原料组成的：泡沫 混凝土废料99、激发剂1。
[0029] 激发剂是由以下质量百分比的物质组成的：硫酸氰钠45,脱糖木质素磺酸钙45， 磷酸三钙10。
[0030] 实施例5
[0031] 一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂是由以下质量百分比的原料组成的：泡沫 混凝土废料99. 5、激发剂0. 5。
[0032] 激发剂是由以下质量百分比的物质组成的：硫酸氰钠50,脱糖木质素磺酸钙30， 磷酸三钙20。
[0033] 助磨效果实验
[0034] 将上述实施例获得的助磨剂应用到水泥小磨试验中，将原料置于巾500 X 500mm 的小磨中粉磨40min，对制成的水泥运用粒度分析仪进行粒度分析以及按GB175-2007《普 通硅酸盐水泥》进行检测，助磨剂效果以及水泥性能的测试见表1。
[0035] 表1助磨效果
[0036]
【主权项】
1. 一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，其特征在于，该水泥助磨剂由以下质量百 分比的原料组成：泡沫混凝土废料96-99. 5、激发剂0. 5-4。
2. 根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，其特征在于，该水 泥助磨剂优选以下质量百分比的原料：泡沫混凝土废料98-99、激发剂1-2。
3. 根据权利要求2所述的一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，其特征在于，该水 泥助磨剂优选以下质量百分比的原料：泡沫混凝土废料98. 5、激发剂1. 5。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，其特征 在于，所述的泡沫混凝土废料为泡沫混凝土试件制备初期的下脚料。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，其特 征在于，所述的激发剂由以下质量百分比的原料组成：硫酸氰钠30-50,脱糖木质素磺酸钙 30-50,磷酸三钙10-30。
6. 根据权利要求5所述的一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂，其特征在于，所述 的激发剂优选以下质量百分比的原料：硫酸氰钠40,脱糖木质素磺酸钙40,磷酸三钙20。
7. 如权利要求1所述的泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂的制备方法，其特征在于， 该方法采用以下步骤：将泡沫混凝土废料置于不高于80°C条件下烘干、粉磨，粉磨20~30 分钟至要求的细度后，按照配方加入激发剂再粉磨3~5分钟，混合均匀后包装即可。
8. 根据权利要求7所述的一种泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂的制备方法，其特征 在于，泡沫混凝土废料粉磨至45微米的筛余量不大于10wt%。
【专利摘要】本发明涉及泡沫混凝土废料制备的水泥助磨剂及其制备方法，由以下质量百分比的原料组成：泡沫混凝土废料96-99.5、激发剂0.5-4，将泡沫混凝土废料置于不高于80℃条件下烘干、粉磨，粉磨20～30分钟至要求的细度后，按照配方加入激发剂再粉磨3～5分钟，混合均匀后包装即可。与现有技术相比，本发明使用了大量的泡沫混凝土废料，不仅解决了废料堆积存放和占据大量土地的问题，还提供了一种性能优异、价格低廉的水泥助磨剂，该水泥助磨剂具有较好的助磨效果，可提高水泥的强度，实现了资源的综合利用，具有明显的经济和社会效益。
【IPC分类】C04B103-52, C04B24-18, C04B22-00, C04B22-14, C04B22-16
【公开号】CN104844050
【申请号】CN201510141960
【发明人】崔玉理, 贺鸿珠, 谢海峰
【申请人】同济大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月30日