不同類型水泥助磨劑的特性及其對 水泥性能的影響分析

李憲標

（天山水泥有限公司， 江蘇 無錫 214161）

0 引言

2011 年，國家正式頒布了水泥助磨劑的技術標準，水泥生產工藝中采用水泥助磨劑成為水泥生產企業實現節能減排環保目標的重要途徑。水泥助磨劑的應用優勢源于將有機高分子合成技術、水泥生產技術以及水泥混凝土外加劑技術有效融合起來，發揮出多項綜合技術的協同效能，從而為企業提高效益，節能降耗，環保管理提供了高效可行的路徑。

1 水泥助磨劑類型及應用概況

水泥助磨劑的類型主要包括高分子型、復配型、合成型。高分子型是主流的水泥助磨劑，其作用機理是利用助磨劑表面的活性分散基團實現對水泥顆粒的粉磨分散以及水化誘導作用。復配型助磨劑又分為有機復配型和無機復配型，多元醇、醇胺類、聚羧酸鹽等屬于有機復配型助磨劑，氯鹽、硅酸鹽、硫酸鹽及硬脂酸鹽等屬于無機復配型助磨劑。復配型助磨劑不是單體簡單的混合，而是通過組配發揮出多種單體的協同作用，改善水泥性能。合成型助磨劑是采用合成工藝將一些含有羥基的化合物按一定的配比進行酯化或醚化反應。目前，合成型助磨劑在生產工藝中已經能夠部分或全部替代三乙醇胺物質，使生產成本大大降低。水泥助磨劑既可以應用于正常生產過程中，還可以應用于水泥生產物料配比優化過程中，另外，在水泥生產工藝條件和工藝參數優化過程中也能夠通過水泥助磨劑來實現較好的效果。

2 不同水泥助磨劑的小磨試驗

本文中的水泥助磨劑使用的是ZK-A 型、ZK-B 型以及ZK-C 型助磨劑，其中ZK-A 型、ZK-B 型為合成型助磨劑，ZK-C 型為高分子型助磨劑。除了上述三種助磨劑以外，試驗材料還包括甘油、三乙醇胺。水泥物料配比如下：80%的水泥熟料+10%的粉煤灰+5%的礦渣+5%的天然石膏。采用標準小磨對質量為3kg 的水泥粉磨25min，出磨時間為5min，摻入0.03%的助磨劑量。根據國家標準規范依次進行水泥細度檢測；水泥比表面積測定；水泥膠砂強度檢驗；水泥顆粒級配測定；水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗。通過上述檢測試驗結果分析三種類型的水泥助磨劑對水泥性能的影響。試驗檢測的結果如下：

不同助磨劑條件下水泥的篩余和比表面積 對象 ZK-A 型 ZK-B 型 ZK-C 型 甘油 三乙醇胺 空白 45μm 篩余(%) 7.6 9.6 8.7 6.7 7.8 13.4 比表面積（m2/kg） 417.78 430.09 430.86 435.26 416.26 417.59

不同助磨劑條件下水泥性能檢測 第3 天強度（MPa） 第28 天強度（MPa） 凝結時間（min） 試驗 對象 抗折性 抗壓性 抗折性 抗壓性 初凝 時間 終凝 時間 標準稠度用水量（%） 安定性 ZK-A 型 6.54 28.66 8.71 53.49 142 193 28.50 ZK-B 型 6.21 26.26 8.46 48.16 150 200 28.32 ZK-C 型 5.51 22.89 7.91 46.68 152 197 27.95 甘油 5.74 25.61 8.91 48.18 152 204 28.32 均合格 三乙醇胺 6.14 26.26 8.46 48.16 150 200 28.32 空白 5.51 22.89 7.91 46.68 152 197 27.95

不同助磨劑條件下水泥粒度分布情況 對象 ZK-A 型 ZK-B 型 ZK-C 型 甘油 三乙醇胺 空白 ＜3μm 3.86 4.99 4.82 4.58 3.63 4.82 3-32μm 63.29 62.15 62.77 62.34 59.65 57.59 32-65μm 30.96 31.41 31.30 31.64 32.47 33.58 ≥65μm 1.53 1.10 0.75 1.08 3.88 3.65 ≥80μm 0.08 0.02 0.01 0.03 0.83 0.54

上述試驗檢測結果表明，ZK-A 型、ZK-B 型、ZK-C 型助磨劑的應用效果優于三乙醇胺，表現為水泥流動性增強，顆粒級配更優，其中ZK-A 型助磨劑在3-32 μm 粒度范圍內顯著分布，明顯高于三乙醇胺在粒度范圍內的分布。摻入ZK-A型、ZK-B 型、ZK-C 型助磨劑的水泥表現出良好的水泥膠砂強度，優于三乙醇胺，但ZK-C 型比ZK-A 型、ZK-B 型助磨劑的表現稍遜。

3 復配型和合成型水泥助磨劑的大磨對比試驗

將ZK-A 型、ZK-B 型、ZK-C 型助磨劑與傳統復配助磨劑進行對比試驗。復配助磨劑和合成型助磨劑的摻入量均為0.1%，然后測量水泥篩余和比表面積，檢測水泥強度和粒度分布情況。檢測結果表明：水泥在第三天的抗折強度和抗壓強度明顯優于傳統復配檢測表現；合成型助磨劑對水泥粒度分布也表現出明顯改善效果，其中合成型助磨劑的摻入使3-32μm 粒度范圍內的分布率提高了11.20%，使≥65μm 粒度范圍內的分布率降低了15.33%，提高了水泥膠砂強度。

4 結語

本文圍繞不同類型（ZK-A 型、ZK-B 型、ZK-C 型）的水泥助磨劑特性以及對水泥性能的影響情況進行了試驗分析，小磨試驗結果表明三種水泥助磨劑能夠有效降低篩余，大磨試驗結果表明合成型助磨劑比復配型助磨劑對水泥性能有更佳的改善效果。