从吸附角度分析水泥助磨剂与混凝土减水剂的相容性_王剑锋

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1、商品混凝土2010年第2期BetonChineseEdition——Ready-mixedConcrete研究探索从吸附角度分析水泥助磨剂与混凝土减水剂的相容性王剑锋,王栋民,王启宝,王振华,赵计辉,路振宝(中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，100083)[摘要]本文分析了水泥助磨剂与混凝土减水剂的原理，并从吸附角度分析了二者之间的相容性的问题，提出水泥助磨剂的发展方向。[关键词]助磨剂：减水剂；作用机理；相容性；发展方向0前言与颗粒间的吸附作用是固相与分子间的作用，不同于固液、液液、固气中表面活性剂的作用，较难对其具体分析，故目前对水泥行业是耗能大户，约占建材工业总能耗的35%，

2、在水于助磨剂在粉碎过程中吸附进程并没有清晰的模型描述。泥生产过程中，主要工艺过程可以概括为两磨一烧，即为生料的粉磨、熟料的粉磨和熟料的烧成，而粉磨过程的能量消耗很2混凝土减水剂作用机理高，占总能耗的60%～70%，且粉磨过程中能量利用率极低，2水泥的比表面积一般为317～370m/kg，90%以上的水泥所消耗的能量大约有97%变为热能白白的浪费，只有很少一[1]颗粒粒径在7～80μm范围内，属于微细粒粉体颗粒范畴。对部分能量(0.6%～1%)真正用于增加物料新表面上。于水泥—水体系，水泥颗粒及水泥水化颗粒表面为极性表面，随着国家节能减排政策的出台，助磨剂由于能提高磨机产具有较强的亲水性。

3、微细的水泥颗粒具有较大的比表面能(固量、改善水泥颗粒粒径分布及破坏细颗粒团聚等优势而被广泛液界面能)，为了降低固液界面总能量，微细的水泥颗粒具有应用于水泥生产中，对节能减排做出了很大的贡献，但是随着自发凝聚成絮团趋势，以降低体系界面能，使体系在热力学上水泥助磨剂的广泛使用，其与混凝土外加剂的适应性问题越来越突出。本文将探讨水泥助磨剂与混凝土减水剂的相容性问保持稳定性。同时，在水泥水化初期，C3A颗粒表面荷正电，题。而C3S和C2S颗粒表面荷负电，正负电荷的静电引力作用也促[5]使水泥颗粒凝聚形成絮团结构。1水泥助磨剂作用机理分析由于水泥颗粒的絮凝结构会使10%~30%的自由水包裹其中，从

4、而严重降低了混凝土拌合物的流动性。减水剂掺入的主水泥助磨剂成分大多为表面活性物质，其能显著提高粉碎要作用就是破坏水泥颗粒的絮凝结构，使其保持分散状态，释作业效率或降低单位产品能耗，分为固体（粉体）助磨剂和液[6,7]放出包裹于絮团中的自由水，从而提高新拌混凝土的流动性。-体助磨剂。粉体助磨剂由于含大量Cl、掺量较大等原因，导减水剂掺入新拌混凝土中，能够破坏水泥颗粒的絮凝结构，起致对熟料适应性不好以及对混凝土耐久性不利，因此粉体助磨到分散水泥颗粒及水泥水化颗粒的作用，从而释放絮凝结构剂基本上处于被淘汰的边缘。液体助磨剂因为便于计量、掺量中的自由水，增大混凝土拌合物的流动性。较小、助磨效果好

5、等因素，被广大厂家采用。液体助磨剂一般根据减水剂的发展进程，一般把减水剂的发展分为三个是偶极矩较大的极性物质或极性的表面活性物质，主要为多元阶段，以木钙为代表的第一代普通减水剂，以萘系和三聚氰胺醇胺、醋酸盐、木质素磺酸盐、无机盐等小分子或较大分子复为代表的第二代高效减水剂，以聚羧酸为代表的第三代高性能合物的水溶液，国内外目前也有涉及到大分子合成助磨剂的研减水剂。虽然，减水剂的种类不同，其对水泥颗粒的分散作用究，也取得较好的效果。机理也不尽相同，但是，概括起来，减水剂分散减水机理基关于助磨剂的作用机理，国外曾作过长期的研究，并提出[5,8-10]本上包括以下五个方面。[2,3]了不同的观点

6、。主要有列宾捷尔(Re-hbinder)的强度削弱2.1降低水泥颗粒固液界面能理论和马杜里(Mardulier)的颗粒分散理论，除此之外还有国内减水剂一般都是表面活性剂，在水泥—水界面上有很强[4]学者提出的薄膜理论等。以上几个理论并不冲突，只是各自的吸附能力，降低了固液界面能，从而提高分散体系物理学稳从不同角度分析了助磨作用的机理，总的来说，助磨剂机理可定性，有利于水泥颗粒在水中分散。简要描述为：颗粒在粉碎的过程中，由于受到机械力的作用，2.2静电斥力作用由大颗粒变成小颗粒，再到超细颗粒，其表面能是一个增加新拌混凝土中掺入减水剂后，减水剂分子定向吸附在水泥的过程，表面能增加体现在颗粒比

7、表面积增加、颗粒表面不颗粒表面，极性基团指向液相，使得水泥颗粒表面带上电性相饱和键增加、颗粒缺陷增加等方面。助磨剂是极性较大或具同的电荷，从而使水泥颗粒之间产生静电斥力，使水泥颗粒絮有表面活性的物质，很容易吸附在不饱和键上或填补缺陷，降凝结构解体，释放出包裹于絮团中的自由水，从而有效地增大低比表面能，使颗粒发生二次或多次团聚的趋势降低，最终——拌合物的流动性。静电斥力作用大小：—SO3>—COO>—OH。体现出“助磨”的作用效果。由