论水泥工艺外加剂技术及应用论文_李士鹏,赵智永

论水泥工艺外加剂技术及应用论文_李士鹏,赵智永

唐山冀东启新水泥有限责任公司 河北省 唐山市 063100

摘要:随着建筑业的高速发展,混凝土的使用也变的更加广泛,而且,混凝土在建筑中起到的作用是其他任何建筑材料都无法替代的。近日,由于混凝土技术的高速发展,一批新型的混凝土也应运而生,而且,它们的性能等条件都优于普通混凝土。添加混凝土外加剂是对于混凝土不足点的一个有力补充,这种互补是对环境的保护。因为制造水泥会产生大量的有害气体和大量的废弃物。添加水泥外加剂有利于人民,也是一种负责的表现。

关键词:水泥工艺;外加剂技术;应用

水泥工艺外加剂技术从出现至今已经有100余年历史,从早期的水泥缓凝剂发展到现在的多元化外加剂,比如矿化剂技术、生料速烧剂技术、助磨剂技术以及晶种技术等。尤其是在低碳经济理念下,我国也提出建立“资源节约型、环境友好型”社会的口号,水泥行业的发展方向也更加注重绿色环保与资源利用,水泥工业外加剂技术也取得了进一步的发展。

1使用水泥工艺外加剂的必要性

水泥工艺外加剂技术是近年来在我国发展较快的一项水泥工艺技术,是水泥工艺发展史上继钢筋水泥工艺、预应力水泥工艺后的第三次飞跃。应用它可以改善水泥工艺的性能,节省水泥和能源,提高施工速度和施工质量,改善工艺和劳动条件,具有投资见效快,经济效益和社会效益显著,利用现有施工条件就可推广应用的特点。使用外加剂后,可取得节省水泥、节省能源、提高强度、缩短工期、加快模板及预制场地周转、改善水泥工艺的性能和改善施工条件等多种技术经济效益。水泥工艺科学技术的发展主要方向是节能、耐久、高强、轻质、快硬和高流动性。这些目标的实现,往往都与使用外加剂密切相关。

2我国水泥工艺外加剂发展存在的问题

近些年来我国水泥工艺外加剂虽然随着科学技术的进步及建筑业的发展得到了广泛的应用和研究,但目前仍然存在着一些问题,而这也在一定程度上阻碍了水泥工艺外加剂的发展。

2.1外加剂研究与实践不匹配

目前对于外加剂的研究投入力量还不足,导致水泥工艺外加剂的发展跟不上实际施工的需求,同时实际操作过程中,由于施工人员的素质参差不齐,导致实际施工时很多人员对于混凝土配料“三过磅”要求有所忽视,他们往往希望操作较为简单,同时外加剂的选择也较为单一,不会根据实际情况选用不同的外加剂,而科研单位对于混凝土新的施工工艺如泵送混凝土、泵送滑模混凝土、流态混凝土、商品混凝土等的研究仅属初级阶段。因此,科研单位的研究能力与施工实际不相对应,导致了目前水泥工艺外加剂的发展缓慢。

2.2外加剂统一标准及质量检查制度的缺失

目前,我国还没有统一的水泥外加剂命名法。不同厂家生产的外加剂水平往往比较混乱,导致实际生产中出现重大问题。在没有相应的质量检验体系和外加剂标准的同时,外加剂质量不统一管理和检测。由于管理体系不健全大多数外加剂厂家设备较差,生产条件差,生产工艺落后,这在一定程度上影响了水泥外加剂产品的质量。因此,由于缺乏统一的标准和质量检测手段,在外加剂生产和质量控制管理方面仍然存在一些问题。

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2.3各地水泥工艺外加剂生产发展不平衡

我国水泥工艺外加剂的生产厂家分布不平衡,大部分都位于经济较为发达的沿海地区,而很多中小城市和边远地区的生产厂家较少,这就导致在进行水泥工艺外加剂采购过程中,很多中小城市必须向大城市的生产厂家进行外加剂的采购,然而由于运输距离较远,会在一定程度上增加运输成本,也不利于外加剂的质量控制。外加剂生产厂家数量较少且发展不平衡,对外加剂的发展造成了一定的阻碍。

3水泥工艺外加剂技术的应用分析

不同的水泥工艺外加剂具体技术不同,其应用的范围也是有所区别的。水泥生料制备系统外加剂包括矿化剂、晶种、生料速烧剂以及生料助磨剂等,它们对于生料的制备作用明显;水泥制备系统外加剂则包括水泥助磨剂、缓凝剂、水泥激发剂以及生产特种水泥用外加剂等,它们对于水泥最终制备成品作用明显。

3.1水泥生料外加剂技术

3.1.1矿化剂技术

矿化剂的使用量一般为1.6%~2.6%;矿化剂在水泥中可以提高氧化物的化学反应的活性与效率,提高液相量,减少一系列由液相粘度形成的早强矿物,使烧成温度减低,益于硫化碳的生成。较常用的有:单矿化剂,多为碱性的金属或是碱性金属土的氟盐,硅酸盐;复合矿化剂,石膏和萤石,氧化锌等;某些矿物质或者化合物也可以作为水泥的矿化剂来使用,如:碱、钡、氧化镁等。

3.1.2晶种技术

在水泥生产的过程中,晶种技术通常就是指在水泥生料生产的过程中加入晶种,这样可以有效的提高结晶的效率,同时还能够使得矿物在更快的时间就形成。在实际的生产中,在生料制备的过程中,晶种和矿化剂一同掺入到材料当中能够起到更好的效果,掺入量的控制也是十分重要的,通常其应该控制在1.5%~3%,二者掺在一起的时候可以更加充分的发挥二者各自的优势。

3.1.3生料速烧剂技术

生料制备最好同时使用矿化剂和速烧剂,这样能够充分发挥二者的组合优势。大量试验证明,使用高效的生料速烧剂可以将产量大幅度提高,同时可以使煤耗降低百分之十五以上。成本可以降低10元左右。

3.2水泥制备系统外加剂技术

水泥制备系统外加剂包括水泥助磨剂、缓凝剂、水泥激发剂以及生产特种水泥用外加剂等。

3.2.1水泥助磨剂技术

与生料中的助磨剂使用的基本性质有着十分明显的相似性,水泥助磨剂本身要可以吸附在物料的颗粒上,此外,它可以十分有效的增强物料之间的光滑度,这样一来,物料之间的流动性明显增强,粉磨的质量和水平也就得到了显著的提升。通常,水泥助磨剂主要有固态助磨剂和液态助磨剂两种,而在水泥粉磨和生产中加入了液态助磨剂,其掺入量应该控制在0.01%之内,如果使用的是固态的助磨剂,其掺入量范围应该是0.3%~1%。

3.2.2缓凝剂技术

近年来,建筑行业蓬勃发展,混凝土工程项目建设如火如荼地展开。由于大体积混凝土工程对于终凝时间在6~8h的水泥需求巨大,而这不是通过配料方案的调整就能实现的,因此缓凝剂技术得到充分应用。从作用机理而言,缓凝剂可以吸附在水泥矿物表层,有效防止水泥矿物水化,同时吸附大量水分,延长凝结时间,延缓水泥凝结和硬化,起到缓凝的效果。

3.2.3水泥激发剂技术

为了获得高性能的水泥成品,其中重点在于水泥活性的增强。为了提高水泥活性,在进行水泥制备时可以积极使用水泥激发剂,其中具有助磨增强功能的激发剂当前应用最为广泛。其助磨功能表现为改善粉磨效果,磨机产量大大提升,而增强功能则是因为激发剂与水泥发生化学反应,从而使水泥强度提升。因此,在水泥制备系统中加入水泥激发剂往往可以生产出强度高、性能好的水泥。

3.2.4生产特种水泥用外加剂

特种水泥的生产可以用硅酸盐水泥熟料混合特种性能外加剂粉磨制成。这能改进特种水泥的生产方式。特种水泥的外加试剂应当根据特种水泥的生产模式和产品性能进行综合考虑,并进行研究,本文就不做详细陈述。

结束语

随着近几年经济的快速发展,对于水泥工艺的需求也越来越大。水泥工艺外加剂作为水泥工艺建筑中不可或缺的一份子,成为了当前建筑行业发展的重点。由于我国对于这方面的研究基础薄弱,缺乏国家层面的支持,我国水泥工艺外加剂行业的发展一直处于无序化。提高认识,加大研究力度和国家的扶持成为发展水泥工艺外加剂行业的重要措施。

参考文献

[1]李跃宏,赵洪义等.水泥工艺外加剂技术及应用[J].水泥工程,2014(5).

[2]姜祖强.水泥工艺外加剂的试验研究.[J].武汉理工大学学报,2014(10).

[3]赵洪义.论水泥工艺外加剂技术及应用[J].专家论坛,2014(3).

论文作者:李士鹏,赵智永

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/22

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