[发明专利]一种低氧化钙熟料水泥专用助磨剂及应用

说明书

本发明公开了一种低氧化钙熟料水泥专用助磨剂及应用，所述助磨剂由包含以下重量份的原料混合得到：改性醇胺7‑12份、三乙醇胺1‑3份、二乙醇单异丙醇胺20‑25份、不饱和醇20‑25份、甘油1‑3份、乙二胺四亚甲基膦酸钠钾3‑6份、氯化钠8‑15份以及水45‑55份；其中，所述改性醇胺为多元醇胺中的羟基与有机酸中的羧基进行酯化所得到的化合物；所述不饱和醇为碳原子数不超过5的不饱和醇。本发明的助磨剂在用于利用低氧化钙水泥熟料制备水泥时可以提高水泥3天强度4‑6Mpa，28天强度5‑7Mpa，同时与常规助磨剂相比同样进步明显，可以大幅度改善低氧化钙熟料水泥不同龄期的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种低氧化钙熟料水泥专用助磨剂及应用，属于水泥助磨剂生产领域。

背景技术

水泥混凝土是近现代使用最广泛的建筑材料，也是当前最大宗的人造材料。2011年以来，我国水泥年产量均超过20亿吨，超过世界水泥总量的一半。水泥是生产过程中能耗高，且资源消耗大，因此节约资源、能源一直是水泥工业追求的目标。在水泥生产中加入少量的助磨外加剂，不仅可以有效的降低水泥生产能耗，而且可以提高水泥的强度，因此加入水泥助磨剂可以降低水泥熟料用量，增加固废建材资源化利用率，是水泥工业节能减排的一个重要举措之一。

石灰石是水泥生产的重要原料，是水泥熟料化学组成氧化钙的重要来源。我国每年巨大的水泥生产量消耗了大量的石灰石矿，目前高品位石灰石资源严重不足，很多水泥厂只能采用低品位石灰石来生产水泥，导致水泥熟料中氧化钙含量偏低(不超过60％)，水泥强度差。助磨剂通常有助于增强水泥强度，现有助磨剂中主要对强度有提高作用的是醇胺，研究表明，醇胺能有效促进水泥熟料中铝酸三钙和铁铝酸四钙的水化，对硅酸三钙和硅酸二钙起抑制作用。而低氧化钙熟料中，硅酸盐含量和惰性二氧化硅较高，因此现有助磨剂的作用效果较差。

例如CN201410466126.8公开的多原醇胺酯助磨剂，其虽然可以随着水化进程推进，在水泥浆的碱性环境下，改性醇胺不断水解成醇胺类有机物，从而推迟并延长与水泥矿物的作用时间，现实不同龄期水泥强度的提高，但遗憾的是其并不适用于本发明所针对的低氧化钙熟料水泥，所得水泥强度并不理想。因此本发明在其基础上，旨在提供一种低氧化钙熟料水泥(即氧化钙含量不超过60wt％的水泥熟料)专用的水泥助磨剂，以期其可以大幅度改善低氧化钙熟料水泥不同龄期的力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低氧化钙熟料水泥专用助磨剂及应用，以期可以大幅度改善低氧化钙熟料水泥不同龄期的力学性能。

为实现上述发明目的的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种低氧化钙熟料水泥专用助磨剂，其中，所述助磨剂由包含以下重量份的原料混合得到：

其中，所述改性醇胺为多元醇胺中的羟基与有机酸中的羧基进行酯化所得到的化合物；所述不饱和醇为碳原子数不超过5，比如碳原子数为3-5的不饱和醇。

根据本发明的助磨剂。在一种实施方式中，所述改性醇胺由以下步骤制得：在反应釜中依次加入所述多元醇胺、有机酸和催化剂，其中所述多元醇胺中的羟基与有机酸中的羧基的摩尔比为(1.1-0.9):1，比如1:1，在温度60℃-150℃比如80℃-120℃下，添加带水剂，并通过冷凝器与分水器除去反应生产的水，反应2-10h比如5-8h后，加入碱性溶液调节pH值至中性，即得到所述改性醇胺；其中，所述多元醇胺为摩尔比为1:2～2:1比如1:1的三乙醇胺与二乙醇单异丙醇胺的混合物。研究发现，经过对上述醇胺的改性，可以改善醇胺对水泥熟料中硅酸盐的不利作用，提高后续水泥强度。