浅析水泥工艺外加剂技术及应用

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摘 要：水泥工艺外加剂技术起步于国外，发展至今已经有100余年的历史，早期外加剂主要是当作水泥缓凝剂使用，但随着水泥工业的迅猛发展，水泥工艺外加剂技术变得更加多元。在本文中，笔者简单介绍了水泥工艺外加剂的内涵，之后对水泥工艺外加剂技术及应用作具体阐述。

关键词：水泥；水泥工艺；外加剂；外加剂技术；应用

中图分类号：TQ172 文献标识码：A

引言

水泥工艺外加剂技术从出现至今已经有100余年历史，从早期的水泥缓凝剂发展到现在的多元化外加剂，比如矿化剂技术、生料速烧剂技术、助磨剂技术以及晶种技术等。尤其是在低碳经济理念下，我国也提出建立“资源节约型、环境友好型”社会的口号，水泥行业的发展方向也更加注重绿色环保与资源利用，水泥工业外加剂技术也进一步的发展。

1 水泥工艺外加剂的内涵

在水泥行业中，水泥工艺外加剂至关重要，它是在水泥生产进程中可以起到提升性能、节约成本的一种重要物质，比如氧化镁、炉渣等。除特殊情况外，一般外加剂的掺量要小于5%。

水泥工艺外加剂指的是水泥生产过程中会使用的外加剂，它和水泥混凝土外加剂一样，都是水泥外加剂的重要组成部分。质量合格的水泥工艺外加剂必须能良好适应于水泥混凝土外加剂，同时氯离子等有害成分不能超标。从水泥工艺外加剂掺入的生产工序的不同，一般可以把水泥工艺外加剂分成水泥生料制备系统外加剂以及水泥制备系统外加剂2大类，现笔者具体阐述2大类外加剂技术及其应用。

2 水泥工艺外加剂技术及其应用

不同的水泥工艺外加剂具体技术不同，其应用的范围也是有所区别的。水泥生料制备系统外加剂包括矿化剂、晶种、生料速烧剂以及生料助磨剂等，它们对于生料的制备作用明显；水泥制备系统外加剂则包括水泥助磨剂、缓凝剂、水泥激发剂以及生产特种水泥用外加剂等，它们对于水泥最终制备成品作用明显。

2.1 水泥生料制备系统外加剂技术

水泥生料制备系统外加剂包括矿化剂、晶种、生料速烧剂以及生料助磨剂等。

2.1.1 矿化剂技术

作为水泥生料制备系统外加剂的一种，矿化剂一般具有加速碳酸盐分解、促进早强矿物形成以及提升产品质量等作用。通常情况下，其掺量为2%左右，如果掺入量过大可能产生负面作用。在具体实践中，矿化剂又可以分成单矿化剂和复合矿化剂，诸如石膏、稀土、碱等都可以作为矿化剂。

2.1.2 晶种技术

作为水泥工业中广泛运用的一种技术，晶种技术是指在水泥生料制备过程中掺入晶种，诱导结晶以促使矿物加速形成的技术。具体生产实践中，矿渣、熟料等都可以作为晶种，在进行掺入时掺量一般为1.5%～3%。尤其需要注意的是，在进行生料制备时晶种与矿化剂一起掺入效果更佳，可以将2者优势充分发挥出来。

2.1.3 生料速烧剂技术

在进行生料煅烧时，有必要掺入一定量的生料速烧剂，掺量一般在0.5%～0.6%之间，这样的话可以在温度较低时缩短煅烧时间，大大节约能源、减小成本，最终达到高产高质的效果。需要注意的是，在掺入生料速烧剂时，必须科学合理地制定配料方案，对于配热量和速烧剂掺量需要进行确定。此外，在掺入速烧剂时必须确保速烧剂均匀分布。

2.1.4 生料助磨剂技术

为了提高粉磨效果，在水泥生料制备系统中往往会使用生料助磨剂技术。掺入生料助磨剂后，助磨剂会吸附在物料的颗粒表面并降低生料颗粒之间的摩擦，最终导致物料表面易于滑动，促使物料流动，磨机产量大大提升。在具体实践中，焦炭、石墨等都可以作为生料助磨剂。

2.2 水泥制备系统外加剂技术

水泥制备系统外加剂包括水泥助磨剂、缓凝剂、水泥激发剂以及生产特种水泥用外加剂等。

2.2.1 水泥助磨剂技术

与上述生料助磨剂作用机理一样，水泥助磨剂也会吸附在物料的颗粒表面并降低物料颗粒之间的摩擦，最终促使物料流动，提高粉磨效果。通常实践中，水泥助磨剂可以分为液态助磨剂与固态助磨剂。水泥制备系统中如果掺入前者，掺量一般在0.006%～0.08%；如果掺入后者，掺量一般在0.3%～1%。

2.2.2 缓凝剂技术

近年来，建筑行业蓬勃发展，混凝土工程项目建设如火如荼地展开。由于大体积混凝土工程对于终凝时间在6～8h的水泥需求巨大，而这不是通过配料方案的调整就能实现的，因此缓凝剂技术得到充分应用。从作用机理而言，缓凝剂可以吸附在水泥矿物表层，有效防止水泥矿物水化，同时吸附大量水分，延长凝结时间，延缓水泥凝结和硬化，起到缓凝的效果。

2.2.3 水泥激发剂技术

为了获得高性能的水泥成品，其中重点在于水泥活性的增强。为了提高水泥活性，在进行水泥制备时可以积极使用水泥激发剂，其中具有助磨增强功能的激发剂当前应用最为广泛。其助磨功能表现为改善粉磨效果，磨机产量大大提升，而增强功能则是因为激发剂与水泥发生化学反应，从而使水泥强度提升。因此，在水泥制备系统中加入水泥激发剂往往可以生产出强度高、性能好的水泥。

2.2.4 生产特种水泥用外加剂技术

在生产实践中，为了满足不同的工程项目需求，需要制备特种水泥，此时具有特种性能的外加剂则至关重要，不同的特种外加剂会出现不同性能的水泥。

3 结语

随着水泥工业的迅猛发展，水泥工艺外加剂种类变得更加多元，技术也不断成熟，广泛应用于水泥行业，大大提升了水泥的性能和质量。

参考文献

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[2] 郑德田，高辉，赵洪义，等.外加剂技术促进水泥工业绿化进程[J].中国水泥，2003（09）.

[3] 陈绍龙，陈矿.水泥助磨剂疑惑解析[J].中国水泥，2003（07）.