试述水泥工艺外加剂技术的应用
摘要：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。它还能够在水泥生产的主要工序中，为主机设备的节能高产起到积极地促进作用。它是符合科学发展观、有利于水泥工业可持续发展、促进传统水泥生产工艺进行节能环保改造的适用技术和产品更新的有效办法。本文简单介绍了水泥工艺外加剂技术的概述，并对水泥工艺外加剂技术的应用进行分析，论述了助磨剂对水泥水化的影响和玄武岩、矿渣等矿化剂对熟料煅烧的影响。
关键词：水泥工艺；外加剂；助磨剂
前言
水泥工艺外加剂可以将原来不具备水化活性的物质或混合物，经适当的物理化学方法处理后，转变为具有胶凝性质的材料，以逐步减轻经济增长对环境、资源、能源的供给压力，同时使企业赢得了更大的效益，从而为水泥企业的发展注入了新的发展动力。
1水泥工艺外加剂技术概述
在水泥生产过程中进行外加剂的添加，可以提升水泥性能，同时还可以降低成本。通常情况下，水泥工艺外加剂的加入量在1%～5%范围内。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。
2水泥工艺中外加剂的应用
2.1方案设计
2.1.1助磨剂
（1）单体水泥助磨剂
选择几类不同的助磨物质，根据掺入量的不同与水泥共同进行粉磨，再对助磨效果进行测定，同时还要对水泥性能进行检测。
（2）复合水泥助磨剂
在单体水泥助磨剂研究的基础上，再进行复合助磨剂试验，并从中选择出助
磨效果最好，且不会对水泥性能产生不利影响的配比。
（3）助磨剂对掺加混合材料的水泥的影响
配制不同掺量混合材的水泥助磨剂，检测助磨剂对掺加混合材的水泥性能是否产生影响。
2.1.2 矿化剂
（1）选择合理的矿化剂材料，研究其掺入量不同对水泥生料易烧性是否会产生影响。
（2）对矿化剂掺量和煅烧温度进行合理的选择，进而对低温煅烧水泥性能进行研究。
（3）对不同温度下煅烧的水泥熟料进行微观探究，同时对助烧机理进行深入分析和讨论。
2.2原材料
在试验中所用的原材料主要包括以下几种：水泥熟料、生料、石膏、粉煤灰、助磨剂以及矿渣等。
2.3设备
试验所用设备主要有：水泥试验磨机、高温电阻炉、胶砂搅拌机、破碎机以及压力试验机等。
2.4常见外加剂技术
2.4.1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。
2.4.2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人晶种，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人效果更佳，可以将2者优势充分发挥出来。
2.4.2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、石黑扥都可以作为生料助磨剂。
2.4.3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人前者，掺量一般在0.006%～0.08%；如果掺入后者，掺量一般在0.3%～1%。
2.4.4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人水泥激发剂往往可以生产出强度高、性能好的水泥。
2.4.5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茶地展开。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。
3水泥助磨剂对水泥水化的影响
3.1助磨机理
尽管已有大量的学者对水泥助磨剂的机理进行了研究，但现有的助磨剂技术还不是非常完善。当前对助磨剂的应用研究还只是借助经验法，并未建立一套更科学的助磨剂机理的理论指导体系。国外学者对助磨剂机理的研究可以概括为：通常助磨剂吸附于固体颗粒的表面，从而改善了颗粒结构特性；由于助磨剂吸附在颗粒表面，从而降低了颗粒表面力。在此基础上，国内学者对助磨剂机理提出了一些自己的观点：当助磨剂吸附到颗粒表面时，会使颗粒表面特性发生巨大变化；在进行粉磨时，因受多种力的影响，颗粒由团聚逐渐向大颗粒方向发展；在进入到球磨机后，粉磨速度与料#球间的作用频率和效率为正比关系。