一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂制造技术

本发明专利技术公开了一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂。包括以下重量份组分：改性链式醇胺20

【技术实现步骤摘要】
一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂


[0001]本专利技术涉及水泥外加剂
，具体涉及一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂。

技术介绍

[0002][0003]随着陆地自然资源的短缺，很多水泥基地为了控制生产成本，生产水泥的原材料经常就近取材，这就造成水泥熟料的矿物组成差异较大；其次道路水泥的工程应用也越来越多。跟常规水泥相比，高铁铝酸四钙水泥(C4AF>16％)中铁相含量较高，液相粘度低，因而烧成温度比一般的硅酸盐水泥低，所需燃料成本、配料成本较低。但高铁铝酸四钙水泥在水化过程中，C4AF较难溶解，溶液中的Fe
3+
浓度较低，难以达到AFt相的生长点，从而在C4AF颗粒表面形成无定型相，这就造成高铁铝酸四钙水泥早期强度较低。目前，还没有降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的研究，有研究通过利用地开石头、蒙脱石、页岩、方解石、硅藻土等十几种材料制备水泥增强剂，能进一步减少水泥熟料掺量，增加混合材掺量，同时保证水泥强度不降低，但该增强剂原料过多，工艺复杂，由于使用固体原材料也不利于掺入使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂，以解决现有技术中使用增强剂降低水泥熟料掺量，同时保证水泥强度不降低，但制备增强剂原料过多，工艺复杂，使用固体原材料也不利于掺入使用的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂，包括以下重量份组分：改性链式醇胺20
‑
50份，糖醇类20
‑
50份，糖类10
‑
30份，水50
‑
100份。
[0007]进一步的，包括以下重量份组分：改性链式醇胺20
‑
30份，糖醇类30
‑
50份，糖类10
‑
30份，水50
‑
100份。
[0008]进一步的，包括以下重量份组分：改性链式醇胺30
‑
50份，糖醇类20
‑
40份，糖类10
‑
15份，水50
‑
100份。
[0009]进一步的，所述改性链式醇胺为辛酸与链烷醇胺按摩尔比1:2酯化反应得到的改性链式醇胺。
[0010]进一步的，所述链烷醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、一乙醇二异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺中两种或两种以上。
[0011]进一步的，所述酯化反应包括以下步骤：在配有油浴锅、温度计、聚四氟乙烯搅拌浆的反应容器中，分别加入辛酸、链式醇胺及催化剂p
‑
TSA搅拌，反应温度为80～120℃，反应时间为8～10h，冷却至室温收取产物改性链式醇胺。
[0012]进一步的，所述糖醇类为含两个羟基及以上的多元醇，所述多元醇为相应的糖通过糖分子上的醛基或酮基还原成羟基制得的多元醇。
[0013]进一步的，所述糖醇类为麦芽糖醇、木糖醇、山梨醇、赤藓糖醇、甘露醇、乳糖醇中两种或两种以上。
[0014]进一步的，所述糖类包括白糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、糖蜜。
[0015]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0016](1)在生产高铁铝酸四钙水泥中掺入该外加剂能降低5～6％熟料掺量，同时强度不降低；
[0017](2)对提高高铁铝酸四钙水泥强度有明显效果，在降低熟料掺量前提下水泥3d、28d强度仍有提高；
[0018](3)成品为液体，在水泥粉磨过程中掺入，便于操作。
具体实施方式
[0019]高铁铝酸四钙水泥C4AF含量高，较难溶解，导致水泥早期强度偏低。在改性链烷醇胺的作用下，能加速了Fe
3+
的溶解，使Fe
3+
能够自由扩散到AFt相的生长点发生反应。
[0020]改性后链式醇胺引入了大量的极性官能团
‑
OH和酯基，
‑
OH等极性官能团具有很强的亲水性，能吸附在水泥颗粒表面，促进水泥水化反应的发生，生成大量水化产物，从而改善水泥的致密性，提高水泥强度。
[0021]带负电性酯基具有很强的吸附性，与水化产物中的Ca
2+
离子产生作用，加快C3A、C2S、C3S等矿物的水化进程，促进水泥强度的发展。
[0022]糖醇类与链烷醇胺、C4AF溶出的铁离子络合，进一步加速Fe
3+
的溶出，进一步促进钙矾石的形成。同时，溶解在水溶液中的糖醇类能阻止或延缓水化产物形成隔离层，保证了水泥后期强度的提高。
[0023]糖类主要用于调节高铁铝酸四钙水泥水化进程，避免水化太快造成水泥水化产物结构缺陷，影响水泥强度。
[0024]链烷醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、一乙醇二异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、四羟乙基乙二胺中两种或两种以上的混合物。
[0025]糖醇类为麦芽糖醇、木糖醇、山梨醇、赤藓糖醇、甘露醇、乳糖醇中两种或两种以上的混合物。
[0026]实施例1
[0027]表1为高铁铝酸四钙熟料矿物组成
[0028]表1
[0029]名称C3S(M1)/％C3S(M3)/％C2S/％C3A(立方)/％C3A(斜方)/％C4AF/％熟料45.5120.2416.212.301.2716.89
[0030]在进行24h的工业化大磨试验生产P.O42.5水泥，对比空白试验和掺降碳助剂试验验证降碳助剂效果，结果如表2所示。降碳助剂配比含改性链式醇胺20
‑
30份，糖醇类30
‑
50份，糖类10
‑
30份，水50
‑
100份。
[0031]空白组：82％熟料，4.5％脱硫石膏，4.5％石灰石，5％炉渣，4％黑石
[0032]对比组：76％熟料，4.5％脱硫石膏，4.5％石灰石，5％炉渣，10％黑石
[0033]表2
[0034][0035]从表2可以看出，掺入降碳助剂后明显降低出磨水泥细度，45μm筛余降低了2.5％，台产电耗变化不大。降低6％熟料掺量后3d强度仍比空白组增加2.5MPa，28d强度高4.7MPa。其他质量数据变化不大。
[0036]实施例2
[0037]表3为高铁铝酸四钙熟料矿物组成
[0038]表3
[0039]名称C3S(M1)/％C3S(M3)/％C2S/％C3A(立方)/％C3A(斜方)/％C4AF/％熟料45.5120.2416.212.301.2716.89
[0040]在进行24h的工业化大磨试验生产P.O42.5水泥，对比空白试验和掺降碳助剂试验验证降碳助剂效果，结果如表4所示。降碳助剂配比含改性链式醇胺30
‑
5份，糖醇类20<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂，其特征在于，包括以下重量份组分：改性链式醇胺20
‑
50份，糖醇类20
‑
50份，糖类10
‑
30份，水50
‑
100份。2.根据权利要求1所述的一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂，其特征在于，包括以下重量份组分：改性链式醇胺20
‑
30份，糖醇类30
‑
50份，糖类10
‑
30份，水50
‑
100份。3.根据权利要求1所述的一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂，其特征在于，包括以下重量份组分：改性链式醇胺30
‑
50份，糖醇类20
‑
40份，糖类10
‑
15份，水50
‑
100份。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种降低高铁铝酸四钙水泥熟料掺量的降碳助剂，其特征在于，所述改性链式醇胺为辛酸与链烷醇胺按摩尔比1:2酯化反应得到的改性链式醇胺。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：何坤富，陶从喜，滕灼光，周靖，蔡礼明，
申请(专利权)人：华润水泥技术研发广西有限公司，
类型：发明
国别省市：