CN1240774A - 水泥助磨增强添加剂 - Google Patents
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Abstract
水泥助磨增强添加剂,它由三磺酸三乙酯胺、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺组成。按重量百分比它们各占如下比例:三磺酸三乙酯胺1～98、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺1～98、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺1～98。按重量百分比添加剂占水泥的0.01～0.5。使用本添加剂后能提高磨机水泥台时产量10～25%,降低电耗10～25%,能提高三天强度20～50%,提高二十八天强度10～20%,降低吨水泥研磨体耗量10～25%,延长储存期10%。在混凝土施工前加入此添加剂也能得到与改善水泥强度同等性能的效果。
Description
本发明属于水泥制造技术和混凝土施工技术范畴。
现有水泥或混凝土的增强添加剂普遍存在添加量大，影响组织生产的缺点。尤其是加入这种添加剂后在水泥粉磨过程中增大了电耗，降低了磨机的台时产量，即它们还有滞磨的缺点。而且没有能延长水泥储存期的功能。
本发明的目的是研制一种水泥助磨增强添加剂，该添加剂在加入量比较小的情况下，就能对水泥的中长期强度起增强作用，而且还能延长水泥的储存期，尤其是它的添加还能对水泥粉磨过程有助磨作用。
本发明的水泥助磨增强添加剂由三磺酸三乙酯胺、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺组成。按重量百分比各占如下比例：三磺酸三乙酯胺1～98、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺1～98、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺1～98。按重量百分比添加剂占水泥的0.01～0.5。
使用本发明的添加剂后能提高磨机生产水泥的台时产量10～25％，降低水泥的粉磨电耗10～25％。与未加入添加剂的水泥相比：能提高水泥的三天强度20～50％，能提高水泥的二十八天强度10～20％，能降低吨水泥研磨体消耗量10～25％。在保证水泥强度相等的条件下，能延长水泥储存期10％，本助磨增强添加剂还具有成本低、效益高的优点，能提高水泥中混和材的掺加量，可降低吨水泥成本15元以上。在混凝土施工前掺入此添加剂，使混凝土也能得到与改善水泥强度同等性能的效果。
实施例一：用三乙醇胺和硫酸反应就可生成三磺酸三乙酯胺、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺。其化学方程式为： ； ； 。本实施例取如下成份按重量百份比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺70～80、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺10～20、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺5～10。按重量百分比添加剂占水泥的0.04～0.08。
实施例二：本实施例取如下成份按重量百分比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺60～70、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺20～30、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺10～20。按重量百份比添加剂占水泥的0.02～0.12。
实施例三：本实施例取如下成份按重量百分比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺40～60、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺20～40、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺20～30。按重量百分比添加剂占水泥的0.02～0.20。
实施例四：本实施例取如下成份按重量百分比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺30～40、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺30～50、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺20～40。按重量百分比添加剂占水泥的0.02～0.3。
实施例五：本实施例取如下成份按重量百分比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺10～30、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺30～60、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺30～60。按重量百分比添加剂占水泥的0.02～0.4。
实施例六：本实施例取如下成份按重量百分比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺5～20、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺70～80、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺10～20。按重量百分比添加剂占水泥的0.02～0.5。
实施例七：本实施例取如下成份按重量百分比组成添加剂：三磺酸三乙酯胺1～98、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺1～98、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺1～98。按重量百分比添加剂占混凝土的0.01～0.5。在施工前将添加剂加入水中搅拌均匀后再填入混凝土，搅拌均匀后即可进行施工。
本添加剂在水泥粉磨中起助磨和增加强度、降低成本及延长储存期的原理描述如下：
1、助磨增强剂在水泥中的助磨原理：
水泥在未掺加该物质其粉磨的过程如下所述，当水泥熟料混和材和石膏的混合物喂入磨机后，在粉磨过程中，由于物料与物料之间，物料与研磨体以及筒体之间的剧烈的频繁的复杂的磨擦与撞击，使物料产生静电，这些带有静电的物料便会吸附在钢球及研磨体的表面，使钢球及研磨体在撞击或磨擦过程中产生缓冲作用，降低了粉磨过程中机械能的利用率，使磨机的产量下降。当预粉磨的水泥配料的原料中加入了三磺酸三乙酯胺后，在粉磨过程中，由于三磺酸三乙酯胺的分子中具有一个三价的氮基，是良好的表面活性剂，所以能迅速地消解粉磨过程中产生的静电荷，由于它还具有一定的吸附能力，可以牢固地吸附在物料的表面，而使物料与物料之间不再相互粘结，并且能迅速地向颗粒的裂缝间渗透，减弱了分子力所产生的“愈合”作用，促进了外界作功时颗粒中裂缝的扩展，从而提高粉磨效率。
2、提高水泥强度，提高混合材掺加量
当水泥中存在三磺酸三乙酯胺时，由于加水逐渐水化，使水泥浆体中水溶液的PH值逐渐提高，由于PH值的提高三磺酸三乙酯胺逐渐分解成三乙醇胺N(C2H4OH)3和硫酸H2SO4，其中分解出的硫酸将迅速地与水泥水化后的产物氢氧化钙Ca(OH)2迅速反应，生成新生态的硫酸钙，与配料掺入的石膏相比分散度更大，更容易与C3A铝酸三钙反应，生成钙钒石晶体，与C-S-H相互胶结，使水泥早期强度提高。由于三磺酸三乙酯胺具有缓释作用，当水泥浆体水化后，未分解的三磺酸三乙酯胺将逐渐与毛细孔中的氢氧化钙Ca(OH)2溶液反应，生成二水硫酸钙晶体CaSO4·2H2O，逐渐堵塞填充水泥结构中的毛细孔，使水泥试体结构更趋紧密，增加了水泥的后期强度，其反应方程式见下： ； 。分解出的三乙醇胺分子N(C2H4OH)3，它在水泥水化过程中起到催化作用，与水泥水化生成的Ca2+、AL3+、Fe3+等离子反应，生成易溶于水的络合离子，使C3A、C4AF等离子的溶解速度提高，加快了与石膏之间形成钙矾子的反应速度，使试体的强度提高。由于使用该助磨增强剂后，使水泥构件的早期强度和后期强度都得到提高，所以在使用该增强剂后，在与基准水泥强度相同的情况下，能提高水泥的混和材掺加量，降低生产成本。注：基准水泥是指未添加该增强剂的水泥。
3、降低吨水泥球耗
由于在一定的时间内，同一磨机台时产量的提高，降低了吨水泥的电耗，磨机在同一时间内机械能利用率的提高，也相应地减少了钢球冲击研磨时的次数，故也相应地降低了吨水泥研磨体的损耗，降低了粉磨工艺成本。
4、延长水泥的储存期
水泥生产与市场的衔接状态决定了水泥的储存期，由于水泥在储存过程中，易吸收外界的水份和二氧化碳CO2而逐渐板结硬化，失去水泥的使用价值，水泥正常储存期的长短，主要受到储存环境和空气湿度以及包装质量的影响，水泥的品种、质量也是影响的一个因素，相对地讲，熟料含料越高及氧化钙含量越高，则储存期越短；细度越细，比表面积越大，则储存期越短；环境湿度越大，则储存期越短；包装质量越差，水泥与空气的接触面积越大，则储存期越短。在上述条件一定的情况下，当水泥中掺和了一定的三磺酸三乙酯胺后，由于三磺酸三乙酯胺是酯类化合物，当它掺入水泥中后，在磨机的均化作用下，会均匀地分布在水泥颗粒的表面，形成一层保护层，在水份较小的情况下，三磺酸三乙酯胺具有一定的钝化分隔作用，阻止水泥中的C3A铝酸三钙C3S硅酸三钙等易水化矿物与空气的直接接触，所以具有延长水泥储存时间的性能。
二磺酸基一乙醇基二乙酯胺和一磺酸基二乙醇基一乙酯胺在水泥中的作用原理与三磺酸三乙酯胺的原理相同。
Claims (3)
1、水泥助磨增强添加剂，其特征在于它由三磺酸三乙酯胺、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺组成，按重量百分比它们各占如下比例：三磺酸三乙酯胺1～98、二磺酸基一乙醇基二乙酯胺1～98、一磺酸基二乙醇基一乙酯胺1～98。
2、根据权利要求1所述的水泥助磨增强添加剂，其特征在于按重量百分比添加剂占水泥的0.01～0.5。
3、根据权利要求1所述的水泥助磨增强添加剂，其特征在于按重量百分比添加剂占混凝土的0.01～0.5。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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