有机助磨剂对水泥性能的影响及其有机水泥化学分析(英文)

现代水泥、混凝土中大量使用化学外加剂,特别是有机化合物和高分子聚合物化学外加剂,例如：水泥助磨剂、混凝土超塑化剂、引气剂、增稠剂等,大量有机物的加入改变了水泥水化过程、水化动力学、微观结构的发展,传统的水泥混凝土化学不再能很好地解释其微观结构与宏观性能的关系。为此,提出一个新兴的水泥混凝土化学的补充分支—有机水泥化学,在未来的水泥混凝土研究中该给予更多的重视。以有机化学外加剂—助磨剂为例,说明其对水泥水化动力学、水化产物形态以及水泥浆体的超塑化剂需求量、流变特性、强度发展等宏观性能的影响。水泥中加入微量的助磨剂,不仅改变了水泥颗粒分布,还改变了水化动力学,促进起始离子的溶解和铝酸钙（C3A）和铁铝酸钙（C4AF）的早期水化,明显地提高早期强度和28 d强度。助磨剂吸附在水泥表面改变了水泥的表面性质,其中助磨剂和Ca2＋、Fe2＋螯合起关键作用。     

复合型水泥助磨剂对硅酸盐水泥性能的影响

通过采用正交试验的方法对选出4种助磨效果较好的单组分助磨剂进行助磨组分的优化设计;在确定助磨组分的基础上掺加无机增强组分,配制出复合型水泥助磨剂.结果表明:与空白样进行对比,掺加复合型水泥助磨剂使水泥细度降低63.1％,比表面积增加7.0％,3d、7d和28 d抗压强度分别提高17.9％、17.8％和16.8％,同时使3 ～ 32 μm范围内水泥颗粒提高11.3％,优化了水泥的颗粒级配,提高了水泥的早期和后期抗压强度.     

新型高分子水泥助磨剂的合成研究及应用

甲氧基聚乙二醇（MPEG）和丙烯酸酯化反应合成甲氧基聚醚丙烯酸酯大单体,再与马来酸酐、甲基烯丙基磺酸钠等通过自由基聚合制备合成水泥助磨剂。采用正交试验确定了最佳合成工艺,研究了合成工艺对聚合反应的影响。通过分析水泥比表面积、粒径分布、中值粒径（D50）和强度,探讨了对助磨增强效果的影响。     

新型高效水泥活化助磨剂对水泥性能影响的试验研究

借助活化助磨剂来激发具有潜在活性的混合材，生产高标号水泥，变废为宝，这对于保护环境和实现工业的可持续发展具有重要现实意义。然而现在水泥助磨荆国家标准不完善，市场相对混乱，本文选了几种市售助磨剂，比较了几种助磨剂对水泥性能的影响，希望对水泥工业生产有借鉴作用。     

废旧塑料改性制备高分子水泥助磨剂的应用

塑料是一种常见的高分子材料,近几年来使用量不断增大,由此产生的固体废弃物也在不断增加,对环境的影响日益突出。不同材质的废旧塑料其成分不同,理化性质差别很大,废旧聚苯乙烯塑料是其中最易于回收的[1]。聚苯乙烯与高分子合成水泥助磨剂在结构上有内在的联系,如何把废旧塑料回收再利用与水泥工业、水泥外加剂行业联系起来就显得意义重大。本研究综合考虑原料来源、生产成本、分子结构活动自由度等相关因素,通过对废旧聚苯乙烯塑料改性制备了一种高分子水泥助磨剂,同时考查了磺化改性的反应条件。该法制备的助磨剂具有成本低、性能稳定、适应性强、掺量低、助磨及增强效果显著等特点,具有很高的应用价值。     

高分子合成水泥助磨剂的研究进展及建议

水泥助磨剂因具有显著的提产、增强、降耗等功能,已经在水泥粉磨过程中得到了广泛的应用。从水泥助磨剂构效关系的角度出发,分析了水泥助磨剂的分子结构特点,对高分子合成水泥助磨剂进行了分类,详细综述了各类高分子合成水泥助磨剂国内外研究进展,分析了其存在的问题,并就未来的研究方向给出了建设性意见。     

几种水泥助磨剂对粉煤灰水泥性能的影响

本文就三种水泥助磨剂-三乙醇胺、三异丙醇胺和自制助磨剂对粉煤灰水泥性能的影响进行了实验探讨,对生产实践提供了参考.实验分别将三乙醇胺(TEA)、三异丙醇胺(TIPA)及实验室自制的自制助磨剂以0.03％～0.08％的不同比例添加到粉煤灰水泥中,通过胶砂实验测试水泥强度并结合XRD和SEM表征,分析三乙醇胺,三异丙醇胺和实验室自制助磨剂对水泥水化过程的影响.结果表明:三种助磨剂都对粉煤灰水泥有很好的增强作用,TEA增强主要表现在后期28 d,胶砂实验的水泥试块抗压强度提高了26.8％到33.4％;TIPA增强作用主要表现在前期3d,胶砂实验的水泥试块抗压强度提高了7.1％到22.2％;自制助磨剂早期3d和后期28 d增强效果都明显,胶砂实验的水泥试块3d抗压强度提高了4.6％到8.6％,28 d强度提高了24.4％到30.4％.XRD和SEM研究显示各助磨剂增强机理并不一样.     

以改性醇胺为原料合成水泥助磨剂的研究及应用

本文合成了马来酸二乙醇胺酯,再与丙烯酸、甲基烯丙基磺酸钠等制备了一种高分散、高早强活化作用的高分子聚合物,将其用于水泥粉磨实验,并以三乙醇胺为参比,在不同掺量下与水泥熟料和石膏在闭路磨机内粉磨一定的时间,通过分析比表面积、粒径分布、中值粒径(D50)和强度,探讨了对助磨增强效果的影响,结果表明其助磨增强明显效果优于三乙醇胺.     

醇类助磨剂对水泥强度影响的试验研究

以甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇等几种羟基化合物作为水泥助磨剂,对其掺量在0.01%～0.04%下时对水泥强度的影响进行了试验研究。结果表明,助磨剂中的碳链长短、羟基数量等都对水泥强度有着显著的影响。相同掺量下,当碳链长度为2时,除28d抗压强度外,各龄期抗折抗压强度均随着羟基助磨剂掺量的增加而呈现下降趋势,当碳链长度为3时,0.02%掺量下,随着官能团数量的增加,水泥3d抗折强度呈现“U”型增长,7d和28d抗折强度呈现倒“U”型降低;0.04%掺量下,随着官能团数量的增加,水泥3d、7d抗折强度,3d抗压强度呈现“U”型增长,7d和28d抗折强度均随着羟基官能团的增加而降低。     

醇胺类水泥助磨剂助磨作用的研究

选用乙二醇、三乙醇胺和三异丙醇胺做助磨剂,在相同掺加量下,分别将水泥试样粉磨20min、30min、40min、50min、60min,通过分析粉体的颗粒形貌、比表面积、45μm筛余、粒度分布和强度,探讨了各助磨剂对水泥的助磨作用。结果表明:助磨剂使水泥颗粒的形貌发生改变,同时三乙醇胺、三异丙醇胺对水泥粒度分布产生有利影响。     

Effect of polymer grinding aids on the grindability and strength of cement

In this study, different polymer grinding aids (GA) were synthesized from maleic anhydride (MA), polyethylene glycol (PEG), and acroleic acid (AA) under different process conditions, and their effects on the grindability and strength enhancement of cement were compared. The results showed that esterification was preferably conducted at a MA : PEG ratio of 1.2 : 1 at 105°C for 3 h with 1.5% catalyst; and copolymerization was preferably conducted at a MA‐PEG : AA ratio of 1 : 1 at 85°C for 6 h. The number‐average molecular weight of the polymer GAs was 12,964, the weight‐average molecular weight was 18,156, and the polydispersity index was 1.40, respectively. The specific surface area of the samples obtained under the optimum condition increased by 32.87%, the flexural strength increased by 12.5% at 3 d and 16.67% at 28 d, and the comprehensive strength increased by 42.06% at 3 d and 22.19% at 28 d as compared with the control sample. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 41153.     

聚羧酸系水泥助磨剂的研究及其应用效果

从分子结构出发,设计一种适用于水泥粉磨过程的聚羧酸高分子化合物,将该化合物作水泥助磨剂,与空白试样和三乙醇胺系水泥助磨剂进行水泥性能对比试验,结果显示,聚羧酸系水泥助磨剂对水泥颗粒级配的优化和强度的提升方面都有很好的效果。     

磺酸盐聚合物水泥助磨剂的合成与性能研究*

本文介绍了国内外合成液体水泥助磨剂的现状,研究试制了一种具有低掺量、高增强、高分散的低分子量磺酸盐共聚物水泥助磨剂,经试验研究,该助磨剂可以有效助磨、改善水泥颗粒级配、提高水泥与混凝土外加剂的适应性,值得推广应用。     

新型无氯水泥助磨剂的试验研究

通过试验对A和B两类无氯助磨剂的助磨效果进行了系统的研究。利用红外光谱对助磨剂的结构及性质进行了分析，并利用SEM对掺加B类助磨剂的水泥颗粒进行了形貌观察。研究结果表明：含有聚合醇功能基团的助磨剂一般都具有良好的助磨效果，当掺入量为0．03％～0．10％，普通硅酸盐水泥的筛余值由4．5％降低到3．7％，比表面积由325m^2／kg增加到347m^2／kg；加入该类助磨剂还可以改善水泥的颗粒组成，特别是提高了3-30μm的细颗粒含量。     

无氯复合助磨剂对复合水泥性能的影响

复配了4种无氯复合水泥助磨剂,研究了它们对复合水泥粉磨的助磨作用及其对水泥标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度等各项性能的影响。结果表明:该系列复合助磨剂提高了水泥比表面积,降低了45μm筛余值;不含Cl-,对水泥的性能无损害,且能提高水泥胶砂强度。其中,当FZ5以水泥质量0.1%掺加到熟料中,水泥3d、28d抗压强度分别提高32.2%和24.5%,使配制的混凝土强度提高了一个等级。     

水泥助磨剂性能测定方法的试验研究

研究了三种高效助磨剂对普通硅酸盐水泥性能的影响。结果表明：不同助磨剂对水泥颗粒的粒径分布、筛余、流动性，尤其是对粒径3～32μm颗粒的含量以及水泥各龄期强度都有不同的影响。而对由透气法测得的勃氏比表面积无明显影响。水泥助磨剂的性能可用磨制的水泥的颗粒组成、45μm筛余、流动性、强度来表征或评价。而勃氏比表面积不适宜用来表征助磨效果。同时对助磨剂作用微观机理也进行了探讨。     

水泥助磨剂对不同质量指标水泥熟料强度影响研究

通过对不同质量指标熟料与系列助磨剂之间的性能测试分析,研究助磨剂组合对不同质量指标熟料的强度影响关系。研究表明:T2、T4、T5助磨剂综合表现较好,在28 d强度方面,T系列助磨剂对于C3熟料强度增长率数据集中度好,对于C2、C4熟料强度数据离散性大。熟料3 d、28 d强度增长率与T系列助磨剂掺量的相关系数R>0.9,其中与3 d强度相关系数R> 0.95。助磨剂有效掺量起点0.01%,饱和点分别为0.02%和0.025%。助磨剂对于KH值较低的熟料3 d强度促进作用高于KH值较高的熟料。     

水泥助磨剂助磨效果的研究

试验选用常用的助磨剂A(丙三醇)、B、D三种不同的助磨剂,从水泥的45μm筛筛余、比表面积、均匀性系数n、标准稠度用水量4个指标分别来评价三种助磨剂的助磨效果。结果表明,助磨剂的助磨效果可以通过水泥的45μm筛筛余、比表面积、均匀性系数n进行表征,而用标准稠度用水量来评定效果不理想。     

单组分助磨剂对水泥性能的影响

对2种磷酸盐和4种醇胺类水泥助磨剂进行了助磨效果和对水泥常规物理性能影响的研究。在此基础上,重点研究了2类水泥助磨剂对水泥与混凝土外加剂相容性的影响,并对其机理进行了初探。试验结果表明：三聚磷酸钠中期助磨效果最明显,三乙醇胺和丙三醇中后期助磨效果都比较好,丙三醇总体增强效果较好;磷酸盐类水泥助磨剂对水泥与外加剂的相容性有所改善,而醇胺类水泥助磨剂对水泥与外加剂的相容性有不良影响。