文档介绍：高效液体合成水泥助磨剂的原理、特性与应用
侯云芬
北京建筑工程学院
中国矿业大学[北京]
混凝土与环境材料研究所
目录
一水泥粉磨工艺
二水泥助磨剂简介
三新型水泥助磨剂
磨剂的作用
日本学者Hasegawa根据加入助磨剂后最大比表面积出现延后的现象认为助磨剂的加入延缓了粉磨过程细颗粒的聚集.
美国Grace公司的Summer等认为助磨剂的主要作用是减少水泥颗粒之间的吸引力,从而通过减少磨机内部颗粒团聚和因此产生的糊球现象,增加磨机效率,改善闭路系统中选粉机的效率和减少在磨机的填隙率,从而提高磨机的台时产量,减少磨机能耗.
助磨剂的机理
关于助磨剂的作用机理,国内外进行了大量的研究,形成多种观点的学说,各种学说都有一定的道理,从不同角度解释加入助磨剂后产生的粉磨现象.
国外助磨剂理论的代表人物是[Rehbinder]列宾捷尔和[Mardulier]马杜里.
列宾捷尔的学说是强度理论[或称吸附降低强度学说、强度削弱理论]：认为助磨剂吸附在物料颗粒表面上和新旧裂缝中,降低颗粒表面的自由能,在机械力作用下,扩大这些裂缝,并阻止裂缝复合,改变颗粒表面的结构,降低了颗粒的强度和硬度,使得颗粒更易粉碎,提高了粉碎效率.
助磨剂分子在裂纹表面吸附的示意图
马杜里的学说是分散理论[或称颗粒分散理论、粉体流变学说] ：认为助磨剂作为表面活性剂,对颗粒表面的电荷起平衡作用,可以显著减小或消除颗粒间的粘附和团聚,增加了颗粒的流动性,提高粉磨效率.
近年来国内在研究和实践助磨剂的工作中,也提出几种观点.
合肥水泥工业研究设计院朱宪伯、吕忠亚、张正峰提出的“薄膜假说”.
盐城工学院蔡安兰和南京工业大学江朝华的“中和未饱和电价键,防止聚集,提高粉磨速度、流动性”的观点
华南理工大学卢迪芬、魏诗榴的“平衡颗粒表面过剩价键、降低颗粒表面能”的观点.
广西大学陈益兰、华南理工大学魏诗榴的“粉磨初期降低颗粒表面能,扩大裂缝并阻止裂缝愈合”到“粉磨中后期分散作用阻止聚集”的观点.
安徽理工大窦彦彬、徐国财的“粉碎过程是分散与聚合的可逆反应”的观点.
合肥水泥工业研究设计院何宏涛、魏兆锋的“润湿作用、吸附作用和反粘附效应”的论述.
助磨剂的机理
从国内外大量文献来看,现在对助磨剂机理的观点比较倾向于助磨剂吸附于水泥新生颗粒表面,中和表面电荷,通过降低颗粒团聚现象来促进粉磨效果.
关于助磨剂的作用机理,没有完全令人信服的解释,现在的研究正借助于更加精密、现代化得测试和分析手段,试图对助磨剂作用机理寻找更加合理的解释.
二水泥助磨剂简介
、水泥助磨剂存在的问题
粉体水泥助磨剂
粉体水泥助磨剂的主要成分：
***化物[NaCl]、硫酸盐[Na二SO四]、醋酸盐等盐类与粉煤灰、石膏等载体复配而成.
目前粉体水泥助磨剂的主要问题：
掺加量较大；
磨过的水泥适应性不好；
对水泥产品耐久性不利；
达不到标准的要求,Cl-含量太高,面临被淘汰.
二水泥助磨剂简介
、水泥助磨剂存在的问题
液体助磨剂
目前液体水泥助磨剂的主要成分：
多元醇***[三乙醇***等]、多元醇[乙二醇等]、盐类及其它一些有机物复配而成.
目前液体水泥助磨剂的主要问题：
成本高,性价比低.
稳定性差,用量敏感,掺量的细小波动会带来质量的重大波动,甚至会使水泥质量不合格.
大部分助磨剂含盐量大,在生产高性能优质耐久性水泥时是有害的.
二水泥助磨剂简介
、水泥助磨剂存在的问题
拟解决方案
液体助磨剂成为主流,淘汰粉体助磨剂；
液体水泥助磨剂由复配型向合成型转化；
高分子助磨剂以合成功能性高分子聚合物为重要方向.
三新型水泥助磨剂
中国矿业大学[北京]混凝土与环境材料研究所根据多年的理论研究和实践经验,研发了全新一代的新型水泥助磨剂—ZK-RJD系列功能型高效液体合成水泥助磨剂.
三新型水泥助磨剂
助磨剂工作原理的再阐述
普通有机小分子助磨剂单体粉磨效果分析
三乙醇***改性物的性能研究
合成型高分子助磨剂的实验研究
结论
三新型水泥助磨剂
、助磨剂工作原理的再阐述
目前,,属于离子型助磨剂的主要有醇***类化合物、聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、木质素磺酸盐等,属于非离子型助磨剂的有多元醇及多元醇***等.
三新型水泥助磨剂
、助磨剂工作原理的再阐述
助磨剂一般多为表面活性物质,其组成基团的类型、分布和分子量对其吸附分散性能的影响非常显著,从而影响着助磨剂的性能.