一種助磨劑成分的簡單鑒定方法

王志學(xué)，祖慶賀，臧軍

（徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇 徐州 221100）

一種助磨劑成分的簡單鑒定方法

王志學(xué)，祖慶賀，臧軍

（徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇 徐州 221100）

助磨劑是導(dǎo)致水泥與外加劑適應(yīng)性差的重要原因之一，本文通過引入透析的方法來剝離分子量不同的助磨劑各組分，及分析水泥和外加劑適應(yīng)性不良是否由助磨劑中的聚羧酸引起。結(jié)果表明，助磨劑中的聚羧酸是導(dǎo)致水泥與高效減水劑適應(yīng)性不良的重要原因，此外，透析法可以方便快捷地分析助磨劑中是否含有聚羧酸。

助磨劑；透析；聚羧酸；適應(yīng)性

0 前言

隨著水泥制備技術(shù)的不斷發(fā)展，助磨劑已為國內(nèi)大多數(shù)水泥制造企業(yè)所采用[1-2]，但由于助磨劑生產(chǎn)的準入門檻較低，大量劣質(zhì)的助磨劑充斥市場，這些助磨劑雖然在一定程度上可以提高水泥的強度，降低水泥企業(yè)的生產(chǎn)成本，但卻容易造成水泥與混凝土外加劑的適應(yīng)性變差，以及其他一些不良后果。聚羧酸作為混凝土減水劑，具有許多其他外加劑不可比擬的優(yōu)勢，但卻有著兩個較大的缺點：一是與含泥量較高的集料適應(yīng)性差，二是與萘系等高效減水劑相容性差。聚羧酸（尤其是聚酯類羧酸）也可作為水泥助磨劑的組分之一，具有提產(chǎn)和增強的雙重效果，但使用了聚羧酸助磨劑的水泥就天然地具有了與萘系減水劑相容性差及與含泥量高的骨料適應(yīng)性差的缺點。

助磨劑廠家出于技術(shù)保密考慮，一般不會向水泥生產(chǎn)企業(yè)透露其產(chǎn)品的成分構(gòu)成，水泥企業(yè)若要做具體的外加劑成分分析，則要動用紅外分析儀、凝膠色譜儀等高端檢測設(shè)備，檢測周期長、費用高。針對以上問題，本文提供一種檢測費用低、不依賴高端檢測設(shè)備、操作過程簡單易行的，檢測水泥助磨劑中是否含有聚羧酸的方法。

1 試驗原材料及試驗方法

1.1 試驗原材料

（1）水泥熟料：淮海中聯(lián)水泥熟料，28d 強度63.7MPa；（2）石膏：邳州產(chǎn)天然二水石膏， SO3含量43%；（3）粉煤灰：國華 Ⅱ 級灰，需水量比 99%；（4）粗骨料：5～25mm 連續(xù)級配碎石，含泥量 0.5%；（5）細骨料：Ⅱ 區(qū)中砂（河砂），細度模數(shù) 2.6，含泥量 3.6%；（6）水：市政自來水；（7）減水劑：江蘇蘇博特 JM-10，減水率18%，由脂肪族和萘系復(fù)配；（8）助磨劑 A：固含量 58%，推薦摻量萬分之二；（9）助磨劑 B：固含量 38%，推薦摻量萬分之二；（10）助磨劑 C：固含量 61%，推薦摻量萬分之二；（11）透析袋：biosharp 公司生產(chǎn)，規(guī)格 27mm(MD34) [MW∶3500]。

1.2 試驗與檢測方法

首先按透析袋產(chǎn)品說明書的方法使用 2%(w/v) 碳酸氫納和 1mmol/L EDTA (pH8.0) 對透析袋進行處理， 然后將水泥助磨劑裝入透析袋中，封閉接口后放入蒸餾水中，在 4℃ 環(huán)境中透析，每次透析時間為 12h，透析完畢后，更換透析袋外的水，共透析 10 次。透析完畢后，檢測透析袋類內(nèi)溶液的膠砂減水率及固含量，將其與聚羧酸的膠砂減水率與固含量對比。

試驗中所用水泥為淮海中聯(lián)水泥熟料和二水石膏按質(zhì)量比 95∶5 粉磨至比表面積為 350m2/kg。

外加劑膠砂減水率按 GB 8076-2008《 混凝土外加劑》進行測試，水泥與外加劑的適應(yīng)性采用 GB/T 8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》進行測試，混凝土拌合物性能按 GB/T 50080-2002 《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行測試。

2 結(jié)果與討論

試驗采用凈漿流動度檢測水泥與外加劑的適應(yīng)性，水泥樣品采用試驗?zāi)プ孕蟹勰ィ词欠窦又┖图尤胫┑姆N類共粉磨出 4 種水泥樣品。采用凈漿流動度的方式分別測試各水泥樣品與江蘇蘇博特 JM-10 外加劑的適應(yīng)性，檢測結(jié)果如表 1 所示。

表1 各水泥樣品與 JM-10 外加劑的適應(yīng)性試驗結(jié)果

由結(jié)果可知，助磨劑的使用對水泥和外加劑的適應(yīng)性有一定的影響，尤其是助磨劑 A 和助磨劑 C，使用后水泥和外加劑的適應(yīng)性大幅度降低。為了進一步驗證助磨劑對適應(yīng)性的影響，技術(shù)人員做了 C30 商品混凝土的試配工作，具體的商品混凝土配合比及試驗結(jié)果如表 2 及表 3 所示。

表2 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

表3 各水泥樣品的混凝土試配結(jié)果

混凝土試配的結(jié)果與凈漿流動度的結(jié)果相一致，助磨劑A 和助磨劑 C 使用后水泥在商品混凝土中的適應(yīng)性變差。為了確定其具體原因，技術(shù)人員做了相關(guān)的透析試驗，對透析袋內(nèi)的殘余溶液做了相關(guān)檢測，檢測結(jié)果如表 4 所示（膠砂減水率測試時殘余溶液的摻量為膠凝材料的 1%）。

表4 透析袋內(nèi)殘余溶液的固含量及膠砂減水率

分析助磨劑 A 及助磨劑 C 的試驗結(jié)果，將固含量折算到20% 時，其膠砂減水率分別為 30% 和 31%，與聚羧酸的性能指標相吻合，由此可以判定助磨劑 A 及助磨劑 C 含有一定量的聚羧酸，這也是導(dǎo)致其適應(yīng)性差的重要原因。

3 結(jié)語

（1）助磨劑是導(dǎo)致水泥與外加劑適應(yīng)性差的重要原因之一，但對其具體成分的分析及檢驗卻缺乏研究，本文通過引入透析的方法來剝離分子量不同的助磨劑各組分，分析其中是否含有聚羧酸及水泥和外加劑適應(yīng)性不良是否由助磨劑中的聚羧酸引起。

（2）助磨劑中的聚羧酸是導(dǎo)致水泥與高效減水劑適應(yīng)性不良的重要原因，此外，透析法可以方便快捷地分析助磨劑中是否含有聚羧酸。

[1] 杜亮波，周偉林，劉加平，等．水泥助磨劑的研究進展[J]．材料導(dǎo)報，2009,23(11)：80-84.

[2] 紀斌，沈曉冬，馬素花，等．一種無堿無氯型多功能水泥助磨劑[J]．南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2009,31(6)：63-67.

［單位地址］江蘇省徐州市銅山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)第三工業(yè)園盛寶路西首 徐州中聯(lián)混凝土有限公司（221100）

王志學(xué)（1964-），男，碩士，工程師，長期從事水泥混凝土企業(yè)的經(jīng)營及生產(chǎn)質(zhì)量管理工作。