谈助磨剂在不同混合材水泥生产中应用

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1、谈助磨剂在不同混合材水泥生产中的应用摘要：助磨剂只是水泥生产工艺中的一类外加剂，不是通用产品。复合型助磨剂是根据不同的混合材材质及配比、水泥磨系统工况、水泥制造企业的特定需求而研制。复合型助磨剂的研制、应用，有助于达到最佳的助磨、提强、改善水泥性能的综合效果，从而使水泥的产品质量稳定、经济效益最大。在西方国家水泥生产中，采用有助磨效果的各种添加剂十分普遍，有超过90％的水泥生产线在使用。但是，在我国还远远没有得到广泛应用。其原因是多方面的：有对助磨剂的认识问题；有工艺和设备的适应性问题；有水泥混合材多样性问题；当然也有助磨剂本身的质量问题。本文仅就助磨剂在不同混合材水泥生产中的应用做一探讨。一

2、、水泥混合材及分类在磨制水泥时，除了掺人适量石膏以外，为了改善水泥性能、调节水泥强度等级、增加水泥产量等而掺入人工的或天然的矿物材料，称为水泥混合材。目前所用的混合材料中，大部分是工业废渣。混合材料按照其性能不同，通常分为活性混合材料和非活性混合材料两大类，其中活性混合材料用量最大。活性混合材料凡是天然的或人工的矿物质材料，磨成细粉，加水后虽然本身可能不硬化，但与激发剂混合，加水拌和后，不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化者，称为活性混合材料，或称为水硬性混合材料。常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材和粉煤灰等。非活性混合材料凡不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物质材料经磨成

3、细粉，掺入水泥中仅起调节水泥性质、降低水化热、降低强度等级、增加产量的混合材料，称为非活性混合材料，又称填充性混合材料。对于不符合技术要求的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰等均可作为非活性混合材料使用，另外比如石英岩、砂岩等磨成的细粉也属非活性混合材料。二、优化水泥颗粒级配的技术途径水泥的细度直接影响着水泥的凝结、水化、硬化和强度等一系列物理性能。水泥的筛余量越小表示水泥越细，但并不等于强度越高。水泥颗粒级配才是重要的。最理想的状况是：水泥中熟料的颗粒级配应满足最佳性能的级配要求，而<3μm特别是<1μm的颗粒则为混合材（或矿物掺合料），如石灰石粉、粉煤灰、矿渣粉等。这些<3μm的细粉状

4、混合材填充于水泥熟料颗粒之间的空隙，使水泥颗粒的堆积趋向紧密，向Fuller曲线靠拢。1、熟料与易磨性好的混合材共同粉磨。在熟料中加入一些易磨性好的混合材如石灰石、粉煤灰等共同粉磨。由于这些混合材易磨性好，因此在水泥颗粒中，混合材的粒径比熟料的小。可以期望，共同粉磨工艺中的石灰石或粉煤灰应该能提供更多的<3μm颗粒，从而优化水泥的颗粒级配。由于石灰石硬度比熟料低，共同粉磨易产比表面积虚高，而误认为优化了水泥的颗粒级配。2、难磨的混合材与熟料分别粉磨。比熟料难磨的混合材宜采用分别粉磨然后混合的方法。若用共同粉磨的方法，矿渣的粒径比熟料的粗，在水泥的比表面积为350m2/kg时，矿渣的比表面积只有

5、230～280m2/kg。因此要分别粉磨。3、选择性使用助磨剂优化水泥颗粒级配。分别粉磨可以较好解决不同材料的易磨性问题，但要投资相关设备。对中小水泥企业并不是最佳的方案。助磨剂对熟料、混合材结构和化学成分有选择性和适应性。因此，要及时调整助磨剂的配方来解决不同混合材的易磨性问题。三、激发混合材活性的方法常用的具有潜在活性的混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材和粉煤灰等。目前常采用物理激活、化学激活和热激活等方法。1、物理激活也称机械激活，在粉煤灰、矿渣、煤矸石等处理方面，具有很好的效果。通过超细粉磨混合材，使其颗粒变得很小,不仅还可填充硬化结构的毛细孔，起到密实增强的作用，而且还能增加混合

6、材的比表面积，同时其颗粒表面出现错位、点缺陷和结构缺陷，氧化硅和氧化铝的无定形程度增加，颗粒表面自由能增加，从而提高活性，它可以以极快的速度消耗氢氧化钙和石膏,促进混合材与水泥水化产物的二次反应，使生成的水化产物增加，因而提高了强度。2、化学激活是填加微量的激发物质，使水泥在水化过程中，激发物质中的Na+、OH-、SO4-等的激发改性物质在机械化学力的强化改性下，在粉体表面可形成一定的表面活性点。在水泥水化过程中，这些活性点优先参与水化发应，与其他颗粒或集料形成局部焊点，使其参与并加速混合材料与水泥水化产物的二次反应，加快加固混凝土浆体早期强度构架的形式。常用的化学激发剂有两类：碱性激发剂和硫

7、酸盐激发剂。四、复合型助磨剂在不同混合材水泥生产中的应用1、复合型助磨剂是根据不同的水泥熟料、混合材种类及水泥磨工况等，有选择性选用数种助磨剂、强度激发剂等专门复配而成。集助磨、增强、改善性能、降低成本为一体的高科技产品，是生产绿色高性能水泥的重要技术措施。其特点是：通过助磨功能降低熟料使用量的同时，提高磨机产量，提高比表面积，从而提高水泥强度。2、复合型助磨剂是在水泥粉碎过程中，集助磨和水泥水化