进入20世纪80年代以后,在水泥助磨剂的研究中才明确提出,水泥助磨剂在提高水泥产品的性能中要改善水泥加工中的助磨性能。到目前为止,已产生了品种繁多的助磨剂,应用较多的就有上百种。按照其添加时的物理状态分,有固体、液体和气体助磨剂。固体助磨剂即粒状或粉状,液体助磨剂多为溶液或乳剂。不同的助磨剂其助磨效果也相差很大。本文选用了3个品牌(即武汉理工大学水泥助磨剂研究所研制的无氯低碱高效水泥助磨剂、国内C D 厂的液体水泥助磨剂和国外G 厂的液体水泥助磨剂)的助磨剂进行水泥抗压强度、凝结时间、安定性及标准稠度用水量、细度、比表面积等对比研究,结论是:无氯低碱高效水泥助磨剂可显著提高水泥的抗压强度,C D 厂助磨剂和G 厂助磨剂可有效缩短水泥的初凝和终凝时间。
试验目的选用3个品牌助磨剂进行试验的目的,首先是对比不同混合材水泥的活化助磨效果;其次是比较3个不同品牌助磨剂对水泥性能的影响,特别是对水泥强度的提高程度。
试验方案将熟料、石膏和混合材料经过颚式破碎机破碎至粒径小于7毫米后,按3种试验方案将材料加入到水泥试验小磨中,每次配料5千克,粉磨时间为25分钟,然后进行烘干。
试验方案一:用无氯低碱水泥助磨剂,掺入矿渣、煤矸石、磷渣等混合材料试验水泥性能。
试验方案二:用无氯低碱水泥助磨剂,使用矿粉作为混合材料进行水泥性能试验。
试验方案三:用国内C D 厂和国外G 厂的水泥助磨剂进行水泥性能试验。
对方案一和方案二的结果进行分析可以看出,无氯低碱水泥助磨剂对单掺矿渣水泥的强度、凝结时间、安定性、标稠度用水量的影响有3点:①可提高水泥1天、3天和28天的抗压强度,其中3天抗压强度可提高2~3兆帕,28天抗压强度可提高5~6兆帕;②水泥的凝结时间随助磨剂、矿渣掺量的不同,呈现不同的规律;③对矿渣粉有很好的活化激发作用。
对方案三的结果进行分析可以看出,国内C D 厂水泥助磨剂对水泥的强度、凝结时间、细度和比表面积的影响如下:①对水泥1天、3天和28天的抗压强度提高很小,28天抗压强度最高可以提高2.3兆帕。可缩短水泥初凝和终凝时间,差值小于30分钟;②对水泥安定性无影响;③每千克水泥可提高比表面积25~27平方米,0.08毫米筛筛余可减少0.4~0.7个百分点。
国外G 厂水泥助磨剂对水泥的强度、凝结时间、细度的影响如下:①对水泥1天、3天和28天强度均有提高,其中抗压强度1天提高2.2~3.8兆帕,3天提高1.7~2.6兆帕,28天提高5.4~7.5兆帕;②可缩短水泥初凝和终凝时间,差值小于30分钟;③0.08毫米筛筛余减少约2.5个百分点,每千克水泥可提高比表面积8~16平方米。
结论①无氯低碱水泥助磨剂对掺有磷渣、矿渣、煤矸石、石灰石等混合材的复合硅酸盐水泥的3天、28天抗压强度均可提高4~6兆帕,抗折强度均可提高1.5~2.5兆帕;特别是对矿渣微粉具有很好的活化激发作用,对水泥早期强度的提高幅度更大,但对后期强度的提高幅度略差。②无氯低碱水泥助磨剂对凝结时间的作用与水泥混合材种类、掺量有关。国内C D 厂和国外G 厂的水泥助磨剂均可缩短水泥的初凝和终凝时间。③3种水泥助磨剂对水泥比表面积和细度均有提高。