水泥掺合物 SikaGrind®

助磨剂和强度增强剂是众所周知的,它们能够提高水泥磨的生产率,以及砂浆和混凝土的机械强度。然而,关于它们使用的潜在缺陷的信息很少。为了弥补这一差距,西卡服务公司解决了生产和使用过程中对健康、安全和环境以及水泥性能可能产生的影响。

在热熟料上给药的水泥添加剂的蒸发
图片:在热熟料上给药的水泥添加剂的蒸发

这是梅花花可以提供的研磨辅助的解决方案

助磨剂、增强剂和质量改良剂是以化学产品为基础的。研磨助剂主要通过分散水泥颗粒来避免结块,使产量增加25%。1在立式辊磨机中,它们还可以用于减少振动和注水量,从而提高水泥质量。2

强度增强剂在水化过程中与水泥发生化学作用。
取决于熟料组合物和强度增强剂,可以在迫击炮棱镜的早期和晚期抗压强度中达到高达8MPa的改善。3.

然而,水泥添加剂所含的化学产品可能会产生超出这些影响的影响,如下所述。

健康、安全和环境

自2019年1月1日起,由水泥可持续发展倡议(CSI)承担的工作正式从世界可持续发展商业理事会(WBCSD)转移到全球水泥和混凝土协会(GCCA)。GCCA的首要优先事项是健康和安全,在通过一套一致的关键绩效指标(kpi)监测和报告工作场所绩效时,促进和支持其成员和行业。GCCA及其成员努力实现对所有雇员、承包商和任何与其业务有接触的人的零伤害。因此,它为所有成员提供指导,以帮助满足与健康和安全相关的要求。4

水泥生产过程涉及许多潜在的健康和安全风险。虽然涉及水泥添加剂的事故很少发生,但这些化学品仍然必须得到应有的注意和处理。

为了协助这些工作,所有必要的信息和措施都可以很容易地从安全数据表(SDS)中获得。指导包括:

  • 储存在单壁储罐和容器(中间体积容器)中的大多数水泥添加剂必须另外放置在保持区域或二次容器中。
  • 含有纺织材料的手套是不合适的。因此,应使用化学敏感剂,不渗透的手套(即Viton手套)
  • 水泥添加剂主要加在靠近磨机入口的熟料带上。熟料经常发热,部分水泥外加剂蒸发(如图1所示)。因此,必须进行良好的通风,收集蒸发的气体,并/或使用呼吸防护设备。或者,水泥添加剂可以喷入磨机。
示例1 示例2
熟料(%) 100. 80
石灰岩(%) 0 20.
布莱恩(cm2/ g) 2515. 3295.
筛网保留32μm(%) 32 35.6
粉末流动、环剪切、流动函数系数(FFC) 2 1.32
包装索引 9 101.

表格1:普通硅酸盐水泥(样1)和石灰石硅酸盐水泥(样2)的粉流和充填比较

粉流

助磨剂减少细磨水泥颗粒的吸引力,避免团聚。因此,分离器和磨机效率提高,降低了能源消耗。此外,水泥粉的流动性上升,这有利于其在空气滑轨输送机上的运输,以及筒仓,特别是圆顶筒仓和筒仓车辆的卸载。

特别是,当波特兰石灰石水泥(PLC)在球磨机中共磨时,有“粘性”的趋势(见表1)。随着时间的推移,固结和/或振动和摇摆运动加剧了这一问题。强大的研磨帮助避免这种粘性。它们扩大了石灰石颗粒之间的界面间隙,从而促进PLC的粉末流动。5然而,良好粉末流动的一个潜在缺点是水泥在倾斜的输送带上回流(见图2)。

尘埃形成

由于其性质,工厂建筑容易受到粉尘污染。水泥磨得越细,空气中的粉尘和沉降的粉尘就越多。为了保护工人,必须尽量减少在原点形成的粉尘。此外,所有参观工厂的员工和第三方必须佩戴呼吸防护设备。

助磨剂的性质意味着它们会促进灰尘的形成,因为它们会减少细颗粒的团聚(见图3)。在某些情况下,袋式除尘器的过滤器和/或料斗可能会超载。这可能导致错误的假设,研磨助剂化学攻击滤布。事实上,情况并非如此,因为过滤器只被微粒堵塞。

建议在实验室对水泥添加剂进行质量保证测试,特别是当产品/供应商发生变化时。质量控制可以通过简单有效的设备来实现。

由于高粉料流量,水泥在倾斜的输送带上回流
图片:(图2)-水泥回流在一个倾斜的输送带由于高粉流
由于研磨辅助工具的高分散功率,在磨坊房子中的速度形成
图片:(图3)-由于研磨剂的高分散能力,粉尘在磨室内形成

材料问题

水泥添加剂主要由有机化合物组成,但也可能含有一些无机盐,如氯化物。用于生产的原材料有不同的质量和成本。最经济的质量可能包含影响水泥研磨或成品的液体和固体杂质。

杂质可能具有以下后果:

  • 造成加药设备损坏
  • 在砂浆或水泥浆中加入空气和泡沫
  • 分离,即固体或液体漂浮的沉降
  • 不稳定性和分解,这可能导致研磨助剂和最终水泥的进攻气味。


因此,建议在实验室对水泥添加剂进行质量保证测试,特别是在产品/供应商发生变化的情况下。质量控制可以通过简单有效的设备来实现。

需要牢记的一般准则是:

  • 方面,气味
  • 密度
  • 泡沫试验(见图4)
  • 酸碱度
  • 红外光谱(与以前的交付比较)
水泥添加剂。两管泡沫试验
图片:(图4)-水泥添加剂-两管泡沫试验

混凝土表面变色

混凝土表面的棕色变色是一种美学故障(见图5)。在变色的原因之上是铁盐的迁移。这种现象主要在混凝土铺路石头上观察到,并且在安装后可能出现几年甚至几年。

铁离子可以从水泥或聚集体溶解到碱性孔溶液中。将离子运输到混凝土表面中需要水分梯度,在那里它们被氧化和燃烧铌晶体。某些研磨助剂,尤其是链烷醇胺,通过复杂的形成显着增加了铁的溶解度,这增加了棕色变色的可能性。开发了一种测试以允许通过颜色测量进行定量评估。6

混凝土棕色变色
图片:(图5) - 混凝土的棕色变色

钢筋腐蚀

基于氯化物的强度增强剂已经提供了优异的结果,并且是非常经济的。然而,氯化物可以破坏钢筋的碱性钝化并加速电化学腐蚀过程。氯化物诱导的腐蚀的特殊性是横截面的快速,局部减少。EN 197-1根据EN 197-1质量的最大氯离子含量为钢筋混凝土的0.1%,对于预应力/后张力混凝土,较少。特别地,增加的替代燃料使用可以导致一定的氯化物含量,这使得在水泥添加剂中使用氯化物不可能。

虽然不是强制性的,但在EN 480-14:2007-03中确定水泥添加剂对增强钢腐蚀敏感性的影响可能是有利的(见图6)。测试测量电流密度,并包括后方的钢筋的目视检查(见图7)。与经验丰富的测试学院合作非常重要,例如德国MFPA具有所需的设备和知识。

了解和处理影响

毫无疑问,水泥添加剂在水泥生产中是非常有益的。广泛用于提高水泥磨产量和降低能耗。增强剂可用于提高水泥质量和降低熟料系数。

为防止任何不需要的效果,有必要访问有关所有关键方面的信息。水泥添加剂可以对粉末流动,粉尘形成,混凝土变色和加固腐蚀产生影响。此外,必须解决所有相关的健康和安全以及环境方面。

电化学测试后的钢筋,MFPA Bauhaus-UniversitätWeimar
图片:(图7)-钢筋电化学测试后,MFPA Bauhaus-Universität Weimar
图表上的电化学测试结果,MFPA Bauhaus-UniversitätWeimar
图片:(图6)-电化学测试结果的图表,MFPA Bauhaus-Universität Weimar

参考

  1. 罗彻,FW(2000),《赫斯特龙与Verwendung》。Düsseldorf,德国:Verlag Bau+Technik, p118..
  2. Dietrich, M(2018)“VRMs水泥添加剂的进展”,见于:GC, 6月,p14-18。
  3. Bhatt Y,Ji,Miller,FM,Kosmatka,SH和Bohan,RP(2011年)在波特兰水泥制造业的创新。Skokie,USA:PCA,P747。
  4. GCCA (2018) GGCA可持续发展水泥生产安全监测和报告指南。https://gccassociation。org/wp-content/uploads/2019/04/GCCA_ Guidelines_Safety-v0.pdf
  5. Dietrich, M(2016)“PLC的性能增强器”,在GC, 6月,页25-28。
  6. Haerdtl, R, Tax, M, Bolte, G & Dienemann, W(2003)“降低混凝土产品棕色变色的风险”,摘自:Betonwerk und Fertigteil-Technik/混凝土预制工厂和技术,69(11),第34- 46页。
马蒂亚斯•迪特里希

作者
马蒂亚斯•迪特里希
公司产品工程师:水泥添加剂
具体的目标市场
梅花鹿服务股份有限公司