浅析外加剂技术与水泥工艺的融合应用

2019-02-17谷志伟

四川水泥 2019年7期

谷志伟

（河南省豫鹤同力水泥有限公司 458000）

0 引言

随着建筑行业的发展，各项施工对水泥的需求量不断增加，且施工单位与建设方越来越重视水泥的质量和外加剂的有效使用，这对水泥工艺来说不仅是发展机遇，也是一项挑战。分析当前水泥工艺中采用的水泥制备系统，结合系统运行的实际情况采取有效的外加剂技术，提高外加剂与水泥之间的适应性，从而提升水泥工艺技术水平。

1 外加剂与水泥的适应性分析

水泥工艺中外加剂指的是以节能环保为前提，在生产水泥时加入5%左右的外加剂，以此控制水泥材料质量，优化材料性能，从而降低水泥生产成本。水泥与外加剂的适应性也是外加剂对水泥质量的改善体现，生产时以控制成本为基础，站在绿色环保的生产理念上，不断提高水泥与外加剂之间的适应性，并将其作为衡量水泥质量的重要指标。市场中基本所有品种的外加剂都与水泥存在适应性问题，不同类型的水泥，所需要的外加剂匹配度不同，无论是流动性，还是坍落度都是其技术指标。流动性可以从水泥净浆的流动情况分析得知，企业通过该测试手段能够探究外加剂和水泥的适应性。

分析水泥工艺中影响其适应性的因素，水泥中碱含量的不同会影响外加剂适应性。例如企业生产的外加剂与低碱水泥之间适应性不强，水泥净浆流动能力差，这与水泥内部碱含量过高有关。一般情况下水泥内碱含量不应超过0.52%，并在0.37%以上小范围浮动，超过0.54%的碱含量，水泥与外加剂的适应性必然不会稳定[1]。

2 外加剂技术与水泥工艺的融合应用分析

2.1 水泥生料制备系统应用分析

2.1.1 矿化剂技术

矿化剂属于重要的外积极，它能够提高碳酸盐的溶解速度。早强矿物形成较早，可以有效改善产品生产质量，企业生产水泥时使用2%的矿化剂最佳。水泥熟料煅烧时，凡是可以让生料的易烧性被改善，或加速化合物结晶速度的外加剂都被成为矿化剂。如果矿化剂用量不超过2%，将会影响水泥的制备质量，如果水泥使用量超过范围，矿化剂的用量也会相对下降，也会对水泥工艺造成不利影响。实际水泥生产与加工中，矿化剂氛围单矿化剂与复合矿化剂。矿化剂可以破坏生料内难以发生化学反应物质的结晶分子，让物质可以产生化学反应。同时，矿化剂可以降低液相生产的温度与粘度，让矿物可以在低温度下快速反应，从而达到煅烧效果[2]。

2.1.2 晶种技术

水泥生料制备系统中的晶种技术具体指水泥工艺中，通过加入晶体而改善水泥生产与加工的结晶率。我国在晶种技术方面有了较长的应用历史，该技术能够加快矿物的形成，生料制备时将矿化剂与晶种技术融合应用，一同用在水泥材料中，可以有效改善水泥制备效果。技术应用时，应按照水泥工艺的实际开展情况，合理控制矿化剂与晶种的比例，建议加入3%的矿化剂和1.5%的晶种。

2.1.3 生料速烧剂技术

水泥生料在速烧时，加入一定量的生料速烧剂能够保证水泥生料在低温状态下拥有较强的煅烧效率，从而达到水泥生产与加工的成本控制目的。对于生料速烧剂的应用比例，建议将其控制在0.4%左右即可，最多不能超过0.7%，这样的比例可以提升煅烧质量。实际煅烧过程中，应提前配置处理方案，以此保证配热量与煅烧条件达到煅烧要求，随后再加入特定量的生料速烧剂，确保水泥生料的均匀程度，防止生料速烧剂加入后影响水泥煅烧效果。

2.1.4 生料助磨剂技术

水泥工艺生产中，为了改善粉末的性能，人们会在水泥生料制备时加入助磨剂。助磨剂可以直接在水泥物料颗粒表面吸附，防止物料之前发生过度摩擦，使物料表面可以更加光滑。填入生料助磨剂之后，物料流动性变强，且设备性能得到改善。水泥生产时人们会将石墨或焦炭作为水泥生料助磨剂，以此确保水泥工艺物料生产的质量。

2.2 水泥制备系统应用分析

2.2.1 水泥助磨技术与缓凝剂技术

水泥助磨技术与水泥生料助磨技术十分相似，它能够在物料表面自动吸附，从而改善物料之间的光滑程度，提高水泥的流动性，保障粉末质量。水泥助磨技术能够被划分为固态助磨剂与液态助磨剂两种，在使用固态助磨剂时，要求其比例控制在0.2%左右，最多不能超过1%；液态助磨剂含量应被控制为0.01 左右。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学添加剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。

建筑工程施工中，混凝土工程尤为重要，水泥是混凝土拌合料内重要原材料，在较大规模的工程中，混凝土需要7 小时的终凝时间。为了加强对混凝土终凝的管理，企业可以使用缓凝剂，将水泥表层水分吸附处理，防止混凝土在终凝时发生水化问题，避免终凝时间被延长。

2.2.2 水泥激发剂技术与特种水泥外加剂技术

为了强化对水泥的质量改善，企业在水泥工艺中可以应用激发剂，保障水泥生产工艺达到行业质量标准。合理应用水泥激发剂可以最大限度上发挥水泥的助磨效果，水泥激发剂能够加强外加剂与水泥的化学反应，提高水泥强度与硬度。面对不同情况的混凝土加工工艺，不同的水泥生产制备工艺会对混凝土产生较大差异影响。企业需要按照工程具体建设需要，制备出相应品种的水泥。水泥生产时可以添加特殊功能的外加剂，以此降低水泥生产成本，使水泥颜色好、凝结快，能够有效的应用在混凝土搅拌与建筑施工中。

例如萘系、聚羧酸系混凝土外加剂产品的应用，可以有效改善混凝土的性能，提高混凝土拌制质量，强化水泥工艺效果。某企业生产的外加剂产品，按照具体功能分类，可以分成以下几种：（1）改善混凝土拌和物与水泥质量的外加剂。其中包含萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂、碾压混凝土专用塑化剂、引气剂和泵送剂等。（2）对混凝土终凝时间进行条件、提升混凝土硬化效果的外加剂。例如缓凝剂、早强剂、促凝剂、速凝剂等。（3）提升混凝土耐久性的外加剂，比如引气剂、防水剂、防腐剂、抗冲耐磨剂、阻锈剂等。（4）改善水泥与混凝土其他方面性能的外加剂，例如膨胀剂、脱模剂和水泥助磨剂。施工时，企业可以按照具体施工现场对水泥的需求，选择聚羧酸高性能减水剂或聚羧酸高性能减水剂，使水泥拌和与混凝土中凝效果达到最佳，提高水泥生产质量，降低施工成本，从而为企业施工带来更高经济效益、社会效益与生态效益。