專利名稱：：液體高效水泥助磨增強劑及其生產(chǎn)方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種液體水泥助磨添加劑及其生產(chǎn)方法，涉及一種無氯低堿高效復合增強型液體水泥助磨劑，特別涉及到一種水泥流動性和消泡活性、水泥安定性能的改良水泥添加劑及生產(chǎn)方法。
背景技術：
：節(jié)能降耗和提高水泥質(zhì)量是我國水泥工業(yè)長期而重要的任務。水泥生產(chǎn)過程中破碎和粉磨環(huán)節(jié)是整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中消耗能源最高的，通過推廣和選用合適的水泥助磨添加劑是可以大幅度提高水泥粉磨效率，降低電耗，提高了水泥的強度，降低水泥生產(chǎn)過程中熟料的使用量，加大工業(yè)廢棄物的利用量，改善了水泥性能，從而提高水泥產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。目前常用的水泥助磨劑包括粉煤灰、氯化鈉、硬脂酸鹽、三乙醇胺等成份。最近國家水泥標準規(guī)定水泥中的氯離子含量不能大于0.06%，限定對堿的用量要求，嚴格禁止使用對水泥性能有害和有損人體健康的化學成分生產(chǎn)水泥添加劑，且水泥添加劑的摻入量必須小于水泥重量的0.5%，因此傳統(tǒng)的以氯化鈉和高堿等為主的粉體增強型助磨劑將停止使用。而且傳統(tǒng)的助磨劑雖然使水泥早期強度有所提高，但后期強度較差，需要開發(fā)多功能、復合高效、對人體和水泥產(chǎn)品沒有副作用的新型水泥助磨劑。為了提高水泥的強度和質(zhì)量，滿足施工環(huán)境的復雜要求和易施工性等方面要求，一般需要在助磨劑中使用其他助劑。近年來液體助磨劑由于效果顯著、添加量少而越受到重視，比如發(fā)明200610037601.5公開了一種添加尿素的多功能液體水泥助磨劑，其原料主要為多種有效助磨物質(zhì)和少量的早強劑等，但這種助磨劑會影響到混凝土中的氨釋放量，后期強度得不到保證。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種液體水泥助磨劑，在發(fā)揮助磨功效和不損害水泥早期強度的同時，提高水泥后期強度和耐用性。本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，含有紙漿廢液的組合物可與幾種多元醇聯(lián)用作水泥助磨劑，特別是與烷醇和鏈烷二醇絡合時，可以矯正或大大地減少已知助磨劑的缺點，而不會失去有益效果。本發(fā)明以這些發(fā)現(xiàn)作為根據(jù)由以下技術方案予以實現(xiàn)本發(fā)明用工業(yè)紙槳廢液為母液，成份還包括早強劑、多元醇、消泡劑、安定劑、阻銹劑、防開裂劑。其重量百分比含量為母液50-70%，早強劑2-10%，多元醇2-15%，消泡劑0.5-2%，安定劑0.5-5%，阻銹劑1-2%，防開裂劑為0-1%。本發(fā)明中所敘的早強劑為三乙醇胺，多元醇成份由乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇中的兩種或兩種以上組成；消泡劑為十六垸醇；安定劑為磷石膏和硫酸鋁混合物；阻銹劑為亞硝酸鈣和丙烯基硫脲的混合物，防開裂劑為2-甲基-2,4-戊二醇。本助磨劑的制備方法分為三個步驟(l)首先，將采紙漿廢液、三乙醇胺和乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇中的2種或兩種以上組合成份加入到反應器中，在30—6(TC下進行充分攪拌1一2小時，得到均勻混合物A;(2)將2-甲基-2,4-戊二醇、十六垸醇、硫酸鋁、磷石膏、亞硝酸鈣、丙烯基硫脲在適量水中攪拌0.5-1小時，制備混合物B;(3)將混合物A加熱到50-60'C，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B，均勻混合、充分攪拌l小時，即可得到一種不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明加入三乙醇胺是起助磨、不起靜電減少磨機內(nèi)物料的凝聚和糊球的作用；磷石膏、硫酸鋁作為安定劑消除水泥中游離態(tài)的CaO的危害；加入十六烷醇起消泡作用，提高水泥的密實度和強度；紙漿廢液中的木質(zhì)素磺酸鹽可以調(diào)節(jié)水泥砂漿的流動度；亞硝酸鈣和丙烯基硫脲能防止混凝土對鋼筋的腐蝕。與傳統(tǒng)助磨劑相比，本發(fā)明具有以下創(chuàng)新點(1)用紙漿廢液、三乙醇胺、多元醇、以及硫酸鋁和磷石膏絡合使用，可以得到比單獨使用傳統(tǒng)的如三乙醇胺等助磨劑更好的助磨效果，而且可以在不改變水泥早期強度的前提下有效提高其后期強度和安定性。(2)加入十六烷醇可以有效減少水泥中的氣孔，提高水泥的密實度，更有效地激發(fā)物料各組分中的潛在活性，從而獲得較高的水泥強度。(3)摻入安定劑和防開裂劑2-甲基-2，4-戊二醇，可有效提高水泥持久耐用性。本發(fā)明不含氯離子，無毒低堿安全，摻入量低(0.04%0.1%)，增強效果明顯，符合國家關于水泥助磨劑的最新標準。由于可以使用工業(yè)廢料，助磨劑成本也大為降低。實驗證明，本助磨劑以水泥總重0.04%~0.1%摻入時，能夠有效改善水泥粉磨細度和降低電耗，可較大幅度提高水泥早、后期強度，并且無不利作用。通過安定、消泡成份與助磨成份聯(lián)用，還可以改善的水泥混凝土的耐久性、密實性和阻銹功能。該水泥助磨增強劑性能高效工藝簡單，而且所用原料成本低廉、易于儲存運輸，非常適合在水泥行業(yè)廣泛應用。具體實施方式本發(fā)明的實現(xiàn)過程和材料的性能由實施例說明實施例一首先將100g紙漿廢液、4g三乙醇胺、3g乙二醇、3g丙二醇、3g二乙二醇加入反應容器中，加熱到60。C攪拌1小時使均勻混合，制成混合物A;將lg十六垸醇、lg硫酸鋁、lg磷石膏、2g2-甲基-2，4-戊二醇、lg亞硝酸鈣、lg丙烯基硫脲加入到20g水中，60'C下進行充分攪拌0.5小時，制備混合物B;然后將混合物A維持在50-6(TC，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B均勻混合、充分攪拌1小時，即可得到不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明提供的新型助磨劑在加入量為0.04%時對水泥有明顯的助磨效果，篩余量降低；水泥樣品在工藝條件不變的情況下，3天抗壓強度可以提高4-8MPa，28天抗壓強度可以提高7-17MPa,水泥強度實驗效果見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例二首先將100g紙漿廢液、4g三乙醇胺、3g乙二醇、3g丙二醇、3g丙三醇、3g二乙二醇加入反應容器中，加熱到60'C攪拌1小時使均勻混合，制成混合物A;將lg十六烷醇、lg硫酸鋁、lg磷石膏、2g2-甲基-2,4-戊二醇、lg亞硝酸鈣、lg丙烯基硫脲加入到20g水中，6(TC下進行充分攪拌0.5小時，制備混合物B;然后將混合物A維持在50-6(TC，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B均勻混合、充分攪拌1小時，即可得到不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明提供的新型助磨劑在加入量為0.1%時對水泥有明顯的助磨效果，篩余量降低；水泥樣品在工藝條件不變的情況下，3天抗壓強度可以提高4-8MPa，28天抗壓強度可以提高7-17MPa，水泥強度實驗效果見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例三首先將100g紙漿廢液、10g三乙醇胺、4g乙二醇、4g丙二醇、4g丙三醇、4g二乙二醇加入反應容器中，加熱到6(TC攪拌1小時使均勻混合，制成混合物A;將lg十六烷醇、lg硫酸鋁、lg磷石膏、2g2-甲基-2,4-戊二醇、lg亞硝酸鈣、lg丙烯基硫脲加入到20g水中，60。C下進行充分攪拌0.5小時，制備混合物B;然后將混合物A維持在50-6(TC，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B均勻混合、充分攪拌l小時，即可得到不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明提供的新型助磨劑在加入量為0.1%時對水泥有明顯的助磨效果，篩余量降低；水泥樣品在工藝條件不變的情況下，3天抗壓強度可以提高4-8MPa，28天抗壓強度可以提高7-17MPa，水泥強度實驗效果見下表熟料用量％混合材用量％助磨劑用量％石膏用量％抗折強度(MPa)抗壓強度(MPa)6036.卯0.133d28d3d28d4.88.722.353.15541.900.13d28d3d28d4.68.721.652.65046.900.133d28d3d28d4.78.120.252.5實施例四首先將100g紙漿廢液、15g三乙醇胺、4g乙二醇、4g丙二醇、4g丙三醇、4g二乙二醇加入反應容器中，加熱到6(TC攪拌1小時使均勻混合，制成混合物A;將2g十六烷醇、2g硫酸鋁、2g磷石膏、4g2-甲基-2，4-戊二醇、2g亞硝酸鈣、2g丙烯基硫脲加入到30g水中，60'C下進行充分攪拌0.5小時，制備混合物B;然后將混合物A維持在50-6(TC，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B均勻混合、充分攪拌1小時，即可得到不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明提供的新型助磨劑在加入量為0.1%時對水泥有明顯的助磨效果，篩余量降低；水泥樣品在工藝條件不變的情況下，3天抗壓強度可以提高4-8MPa，28天抗壓強度可以提高7-17MPa,水泥強度實驗效果見下表熟料用量％混合材用量％助磨劑用量％石膏用量％抗折強度(MPa)抗壓強度(MPa)6036.900.133d28d3d28d4.98.923.753.55541.900.133d28d3d28d4.78.722.552.95046.900.133d28d3d28d4.58.320.952.0實施例五首先將100g紙漿廢液、10g三乙醇胺、5g乙二醇、10g丙三醇、5g二乙二醇加入反應容器中，加熱到60。C攪拌1小時使均勻混合，制成混合物A;將2g十六烷醇、lg硫酸鋁、lg磷石膏、2g2-甲基-2,4-戊二醇、lg亞硝酸鈣、lg丙烯基硫脲加入到20g水中，6(TC下進行充分攪拌0.5小時，制備混合物B;然后將混合物A維持在50-60。C，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B均勻混合、充分攪拌l小時，即可得到不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明提供的新型助磨劑在加入量為0.1%時對水泥有明顯的助磨效果，篩余量降低；水泥樣品在工藝條件不變的情況下，3天抗壓強度可以提高4-8MPa，28天抗壓強度可以提高7-17MPa，水泥強度實驗效果見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例六首先將100g紙漿廢液、10g三乙醇胺、5g乙二醇、5g丙二醇、5g丙三醇、5g二乙二醇加入反應容器中，加熱到60'C攪拌1小時使均勻混合，制成混合物A;將3g十六垸醇、2g硫酸鋁、2g磷石膏、2g2-甲基-2,4-戊二醇、lg亞硝酸鈣、lg丙烯基硫脲加入到30g水中，60'C下進行充分攪拌0.5小時，制備混合物B;然后將混合物A維持在50-60'C，邊攪拌邊緩慢倒入混合物B均勻混合、充分攪拌1小時，即可得到不易沉淀的棕色液體水泥助磨增強劑。本發(fā)明提供的新型助磨劑在加入量為0.1%時對水泥有明顯的助磨效果，篩余量降低；水泥樣品在工藝條件不變的情況下，3天抗壓強度可以提高4-8MPa，28天抗壓強度可以提高7-17MPa，水泥強度實驗效果見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1.一種液體高效水泥助磨增強劑，其特征在于本助磨增強劑含有母液、早強劑、多元醇、消泡劑、安定劑、阻銹劑和防開裂劑；它們的重量百分含量為母液50-70％，早強劑2-10％，多元醇2-15％，消泡劑0.5-2％，安定劑0.5-5％，阻銹劑1-2％、防開裂劑為0-1％。2.如權利要求l所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征是母液為紙漿廢液。3.如權利要求l所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征是早強劑是三乙醇胺。4.如權利要求1所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征在于所用的多元醇選自乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇的兩種或兩種以上組合。5.如權利要求1所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征在于所用的安定劑為磷石膏和硫酸鋁的混合物。6.如權利要求1所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征在于所用的消泡劑是十六烷醇。7.如權利要求1所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征在于所用的阻銹劑為亞硝酸鈣和丙烯基硫脲的混合物。8.如權利要求1所述的液體高效水泥助磨增強劑，其特征在于所用防開裂劑為2-甲基-2,4-戊二醇。9.如權利要求1所述的液體高效水泥助磨增強劑的生產(chǎn)方法,其特征在于本生產(chǎn)方法按以下步驟操作(1)首先，將紙漿廢液、三乙醇胺和乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇中的2種或兩種以上組合成份加入到反應器中，在30—6(TC下進行充分攪拌1一2小時，得到均勻混合物A;(2)將2-甲基-2，4-戊二醇、十六垸醇、硫酸鋁、磷石膏、亞硝酸鈣、丙烯基硫脲、十二垸基磺酸鈉在重量百分數(shù)為5-20%的水中攪拌0.5-1小時，得到混合物B;(3)將混合物A加熱到50-60°C,邊攪拌邊緩慢倒入混合物B，均勻混合，充分攪拌1小時，即得到液體高效水泥助磨增強劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種液體水泥助磨增強劑及其生產(chǎn)方法，特別涉及一種消泡機制和水泥安定性能的高效液體復合無氯低堿水泥助磨增強劑及生產(chǎn)方法。采用紙漿廢液作為主要原料，與三乙醇胺、多元醇絡合，添加少量磷石膏、硫酸鋁等安定劑消除游離態(tài)的CaO的危害，加入十六烷醇等起消泡作用，提高水泥的穩(wěn)定性和密實性，能進一步提高水泥強度。生產(chǎn)方法將助磨增強成份和助劑成份分別均勻分散后，再一起攪拌混合而成。產(chǎn)品易于儲存運輸、工藝簡單、價格低廉，以占水泥摻入量低，對水泥早后期強度均有顯著地提高，非常適合在水泥行業(yè)廣泛應用。文檔編號C04B7/52GK101209908SQ20071015931公開日2008年7月2日申請日期2007年12月25日優(yōu)先權日2007年12月25日發(fā)明者王立秋,勇石,薛冬峰,薛方紅,鄒龍江申請人:大連理工大學