水泥工艺外加剂技术及应用分析

水泥工艺外加剂技术及应用分析

杭彦龙

榆林蒙西水泥有限公司 陕西榆林 719000

摘 要：水泥作为建筑工种最常见的一种材料，其在我国经济的发展过程中，发挥着无可替代的作用，在市场经济改革不断深入的形式下，水泥的需求量也在不断的增多。在水泥的实际生产过程中通过添加工艺外加剂，可以改善水泥的性能和质量，所以随着水泥行业的不断发展壮大，水泥外加剂的种类也变得越来越繁多。不同的水泥外加剂的作用不同，其添加量和适用情况也不同。本文就水泥工艺外加剂的定义、作用及其分类、适用情况进行了详细的介绍。

关键词：水泥行业；外加剂；作用；使用

引 言

在人类社会发展过程中，水泥在公路、大坝、隧道、桥梁等工业与民用建筑方面被广泛大量的使用，已经成为人类文明发展和国民经济建设的不可缺少的基础材料。尤其近几年类，随着城镇化进程的不断推进，水泥的适用范围不断扩大，其需求量也是日益剧增。而传统水泥是不可持续发展的产品，在其生产制造的过程中会造成温室效应、不可再生能源的消耗和可再生资源消耗排、大量的粉尘及有害气体的排放，这对环境的影响是十分不利的。为适应绿色环保、节能减排的国家产业政策要求展理念，相关研究人员不断研究实践证明，在使用水泥外加剂之后，不仅提高了水泥产品的质量，节省了资源而且为我国的水泥行业绿色可持续发展提供了可能性。

1 水泥工艺外加剂的定义

随着水泥在社会工业与民用建筑方面的广泛使用，水泥的生产与制造和工艺外加剂之间的联系越来越紧密。水泥外加剂就是水泥的一种添加剂，在使用水泥的过程中将水泥外加剂添加进去就会产生一种特殊的效果，它可以改善水泥的一些性能，使其可以更好的应用于建筑工程事业。按照外加剂的成分不同，水泥工艺外加剂包括水泥制备系统外加剂以及水泥生料制备系统外加剂。而水泥工艺的外加剂主要是在水泥生产阶段添加的一种物质，其主要作用是可以提升水泥产品的性能并且能够减少生产成本的消耗[1]。通常情况下，这种物质的添加量在1%—5%之间。本文主要介绍了不同成分的水泥工艺外加剂的使用情况。

2 水泥工艺外加剂的适用情况

现阶段，随着水泥行业在国民生活中的不断深入发展，水泥工艺外加剂的使用范围也越来越广。借助于社会经济和科学技术的不断发展和进步，我国在水泥行业水泥工艺外加剂的研究也从早起的起步晚发展到现在水泥工艺外加剂越来越多元化，尤其在晶种技术以及水泥矿化剂技术方面尤为突出。水泥工艺外加剂是影响水泥最终成品的质量和稳定性的关键性因素。因此需要特别注意的是，不同的水泥外加剂的作用不同，其添加量和适用情况也不同。

2.1 水泥生料制备系统中的外加剂使用情况

水泥生料制备系统中的外加剂一般包括晶种、生料速烧剂、矿化剂、生料助磨剂等。

2.1.1 晶种使用

晶种是水泥生料制备过程中的重要外加剂，它可以有效提高生料结晶的效率，提升矿物的定型时间。在实际生产过程中，通常把矿化物和晶种按一定的量掺入材料中，可以促使矿物在更快的时间内结晶，通常这个量需控制在1.5%到3%之间。

2.1.2 生料速烧剂的使用

水泥工业虽然是国民经济的重要产业，但它同时也是一个电耗、煤耗大户，在水泥生产的煅烧处理环节添加一定量的生料速烧剂，可以有效节煤增效、快速煅烧、并且能够降低废气的排放量。但是在添加生料速烧剂时，需要控制量在0.5%到0.6%之间，才能更好的保障水泥成品的品质。在生料煅烧处理时，生料速烧剂在添加时力度是否均匀，煅烧过程中热量配比是否合理，都会直接影响最终的水泥成品的质量，所以这2方面需要特别注意。

2.1.3 矿化剂的使用

水泥孰料的烧成是一个固液反应过程，在孰料的生产过程中，固液反应需要消耗大量的能量，从而使得孰料的产量和质量受到一定的影响。针对这一情况，只需在生料中加入少量的矿化剂，再进行煅烧就可以改善孰料的产品品质，并且降低能耗。加入的矿化剂需严格控制在2%以内[2]，否则将会取得适得其反的结果，而且根据添加的矿化剂的不同，矿化剂又分为单矿化剂和复合矿化剂。

2.1.4生料助磨剂的使用

助磨剂主要是有助于在粉磨过程中减少物料在磨内的停留时间，从而提高磨机产量，降低电耗。助磨剂作为水泥粉磨过程中有效的节能降耗措施之一，已经成为一项有利于水泥企业提质增效和减排利废的技术，助磨剂在水泥企业的应用范围越来越广，在具体生产过程中，焦炭、石墨都可以作为生料制备助磨剂的原材料。

2.2 水泥制备系统中外加剂的使用情况

水泥制备系统中使用的外加剂一般包括缓凝剂、水泥激发剂、助磨剂和特种水泥外加剂等。

2.2.1 缓凝剂的使用

随着社会经济的不断发展，作为最主要的建筑原材料之一的混凝土，其产品的品质会直接影响建筑工程的质量。而缓凝剂作为一种降低水泥水热化、延长凝结时间的添加剂，在混凝土中使用较常见。一般来说，缓凝剂的使用，可以减缓水泥的水化速度，延长水泥的凝结时间，从而使得水泥凝结的时间具有可控性，可以有效保障水泥成品的质量。需要注意的一点是，大体积混凝土的凝结时间需严格控制在6到8小时之间[3]。

2.2.2 水泥激发剂的使用

随着产业结构的调整，为节约能源，水渣和粉煤灰在水泥行业大量使用，使得其价格逐年增高，而水泥激发剂具有助磨、增强2种功能，可以帮助水泥企业节约孰料，降低水泥生产成本。水泥激发剂在某种程度上说，它在水泥生产过程中所起的作用是一种化学反应，它能够提升水泥的凝结时间，提高水泥成品的稳定性。例如，生产同样强度的水泥的过程中，相对于没有添加激发剂的水泥而言，添加了激发剂的水泥熟料的用料节约了10%，大大的节省了生产成本。

2.2.3 助磨剂的使用

在水泥的生产过程中，由于原料颗粒都存在微裂纹，水泥的助磨剂可以利用其吸附功能，在磨机工作的时候，使原材料变得更加容易磨细，从而使水泥的表面积增大，水泥水化反应的接触点增多，大大提高了水泥的强度。常见的水泥助磨剂有液体和固体两种，都能显著提高产品质量，或者降低粉磨电耗。水泥助磨剂的形态不同，在水泥生产过程中的添加量也不同，例如，液体的助磨剂的添加量应控制在0.01%以下[4]；固态助磨剂的添加量则需控制在0.3%到1%之间，切忌不能超量，否则水泥的质量将会受到直接影响。

2.2.4 特种水泥外加剂的使用

随着水泥行业在社会生活中不断深入，传统的通用水泥已经难以满足某些特殊的工程建设的要求。所以，近年来特种水泥在我国工程方面适用面也越来越广，根据其适用的用途不同，可以分为特性水泥和专用水泥2种。而特种水泥在实际应用过程中，为了满足施工的方便或商品混凝土性能的要求，也常使用不同性能的特殊水泥外加剂。

结束语

总之，随着水泥行业在国民生活中的不断深入发展以及材料技术和科学技术的不断发展，水泥生产所需原材料成本也在不断降低，水泥工艺外加剂的使用范围也越来越广。水泥工艺外加剂作为影响水泥最终成品的质量和稳定性的关键性因素，其种类和适用范围也不断扩大，因此，在水泥实际生产过程中，根据水泥成品的不同需求，选择合适的水泥工艺外加剂就显得尤为重要。发挥外加剂的主要功能，对于改善水泥产品的质量和降低水泥的生产成本，确保水泥产业绿色可持续发展具有深远意义。

参考文献

[1]郭自刚.混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施研究[J].现代国企研究，2018(06):38.

[2]李杰明.SAC水泥增效剂与外加剂的适用性研究[J].铁道建筑技术，2018(03):8-11+31.

[3]杨林，刘雨彤，宋玉鑫.外加剂改性水泥石灰土力学及收缩特性试验研究[J].中外公路，2018，38(01):288-293.

[4]许荣水，程龙.外加剂对混凝土收缩与开裂性能影响的试验研究[J].工程建设与设计，2018(04):247-248.