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XU-ZP系列降低熟料用量的技术途径

日期:2014年7月7日 11:58

一、适应水泥新标准的有效办法   

 

        水泥强度主要是受熟料的矿物成分及含量、水泥的颗粒级配、混合材的种类这三个要素的制约,三者间互补共存,缺一不可。在新的《通用硅酸盐水泥》中将P ·C 品种水泥的混合材掺量规定在>20%且≤50%的范围内,而目前国内的众多企业还无法做到在P ·C 42.5品种水泥中掺加>20%的混合材,其原因就是受到熟料中的矿物成分及含量、混合材的种类、水泥的颗粒级配的影响。  

 

        对水泥企业来说,由于受设备条件的限制,生产高品质熟料有一定难度,如果更新改造水泥磨系统又是一笔不小的投入,这使水泥企业面临两难的选择。为适应水泥新标准,企业既要保证生产的水泥达到新标准要求,又要获得最大的经济效益和社会效益,那么在水泥生产中采用高效复合水泥助磨剂技术,可明显改善水泥的颗粒级配、提高水泥活性、增加混合材掺量,是水泥企业迎接新标准挑战、获取最大经济效益的有效办法。   二、对理想的水泥颗粒级配的解读   众所周知,水泥强度的形成主要是由于水泥颗粒与水化物之间相互连生、搭接、水化,从而产生可以抵抗外力的作用。水泥颗粒的大小与水化速度、水化程度有直接的联系,不同粒径的水泥水化速度和程度差异很大。在组成水泥的所有颗粒中,3~30μm 的颗粒对水泥强度增长起主导作用,在此范围内各粒级的分布应是连续的,且总的含量不应<65%。进一步研究发现,16~24μm 的颗粒对水泥性能的影响更为重要,它们的含量越多越好。至于<3μm 的细颗粒,水化速度很快,有的甚至在搅拌过程中就已经完成,所以这些细颗粒仅对早期强度有利。此外,30~60μm 的颗粒水化程度较低,而>60μm 的粗颗粒的活性很小,水化作用甚微,仅起填料作用。可见,水泥中>30μm 颗粒的含量越多,熟料的利用率就越低。然而,这只是一种笼统的说法:   1.这种说法只是针对水泥熟料而言,而具有活性的<3μm 的混合材被置于次要位置;   2.在3~30μm 范围内各粒级的分布应是连续的,而连续的颗粒级配不能忽略<3μm 的混合材对增加水泥密实性的贡献;   3.理想的水泥颗粒级配应是<3μm 的颗粒主要由混合材构成,<45μm 的混合材颗粒含量要超过水泥质量的20%,且对水泥强度有贡献。   

 

        三、X U -Z P 系列助磨剂降低熟料用量的技术途径   J C /T 667- 2004《水泥助磨剂》行业标准中定义:助磨剂是在水泥粉磨时加入的起助磨作用而又不损害水泥性能的外加剂。其含义有三方面:一是说明助磨剂有改善磨机工况,解决粉磨时的“包球、糊磨”的功能;二是说明助磨剂有利于磨机提高台时产量;三是说明助磨剂有利于改善水泥的颗粒级配。   X U -Z P 系列助磨剂不是减水剂+混凝土增强剂(如三乙醇胺+工业氯盐)的早期复合型助磨剂。X U -Z P 系列助磨剂用于水泥粉磨的技术经济指标,是在不改变原有的粉磨设备、工艺条件的情况下,以达到节约8%以上水泥熟料、多掺8%以上混合材为产品研发目标,同时顾及水泥生产企业与商品混凝土企业双方利益的国家发明专利技术,是一种高效的复合型助磨剂产品,也是一个降低水泥熟料的有效途径:   1.助磨剂首先是要有助磨功效,要有助于各种水泥物料的粉磨。例如矿渣比水泥熟料难磨,在研磨时水泥熟料要先于矿渣磨细,这样水泥熟料的细微颗粒就会黏附在矿渣颗粒表面阻碍矿渣磨细;又如石灰石比水泥熟料易磨,在研磨时石灰石先于水泥熟料磨细,石灰石的细微颗粒又会黏附在水泥熟料颗粒表面,阻碍水泥熟料磨细。因此,水泥企业要根据水泥物料的不同组分来选择不同类型的助磨剂及其最佳掺量。X U -Z P 系列助磨剂是通过大量试验,寻找出有叠加助磨效果的“黄金组合”的助磨剂。这种能产生叠加效果的助磨剂是根据水泥物料的易磨性而有选择地复配而成,它可较大限度减少熟料<3μm 的颗粒,增加混合材<3μm 的颗粒,不但有利于减少熟料的过粉磨而且还满足了水泥密实性的要求。此外,叠加的助磨效果还有利于粉磨>45μm 的熟料颗粒,从而充分利用了熟料资源;而水泥颗粒中>45μm 颗粒的减少,也让出了商品混凝土企业掺加硬度大于熟料的混合材的掺加空间,这无疑是水泥生产企业与商品混凝土企业间的一种互利共赢的极佳选择。   2.X U -Z P 系列助磨剂采用了阴离子和非离子复配的极性表面活性剂来提高水泥的流动度,减少水泥需水量。水泥中含有大量吸附电子的颗粒和中性颗粒,采用阴离子和非离子复配的极性表面活性剂,能同时满足这两类水泥微细颗粒有选择地吸附电子的极性需求,有利于减少水泥颗粒间的电子吸附,从而改善水泥微细颗粒的团聚状况,极好地改善水泥的需水率,因而可进一步提高水泥的强度。而水泥颗粒间电子吸附效应的减少,不但为商品混凝土企业提供了流动度好、需水率低的优质水泥,也为商品混凝土企业少用水泥熟料、多掺高细混合材、降低减水剂与泵送剂的用量等发挥了积极作用。   3.采用X U -Z P 系列助磨剂中独有的合成改性表面活性水溶性树脂来激发水泥中的无机硅,可满足各类品种水泥的独特要求。它根据水泥物料的配比不同和内在配方的调整,既可作为促凝剂或缓凝剂,也可作为泡沫剂或消泡剂,而且它能激发熟料和混合材中的晶格错位的活性,将水泥中的活性颗粒“焊接”而形成一种网状结构。这种网状结构能在水泥水化过程中进入水泥混凝土中,填充毛细孔,增强混凝土的密实性与水泥砂浆的流动度。这为少用水泥熟料、多掺混合材提供了又一空间。此外,这种网状结构还能提升水泥混凝土的耐磨、抗拉、抗冲击和防水等性能。这是一个技术上的创新,它的推广应用对商品混凝土企业无疑是一大利好。   总之,X U -Z P 系列助磨剂是在不改变原有的粉磨设备、工艺条件的情况下,以达到节约8%以上水泥熟料、多掺8%以上混合材为产品研发目标,同时顾及水泥生产企业与商品混凝土企业双方利益的国家发明专利技术,是一种高效的复合型助磨剂产品。X U -Z P 系列助磨剂成功应用于许多大型水泥生产企业,为众多企业生产高掺量混合材水泥提供了高性价比的优质产品,是水泥企业降低熟料用量的一个重要途径。

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