广州市越堡水泥有限公司 广东省广州市 510800
摘要：本文将详细介绍聚羧酸系水泥助磨剂的试验过程，通过专业的研究与调查，利用合理性手段来分析出水泥助磨剂的应用效果，如分析聚羧酸系分子结构、研究SEM形貌及开展性能测试等，从而使相关人员挑选出更为合适的助磨剂。
关键词：聚羧酸；水泥助磨剂；SEM形貌
引言：在正式生产水泥期间，由于粉磨工艺会带去较大电耗，且能量利用效率不高，为探究各项助磨剂的使用效果，相关人员应开展对应性试验。
1聚羧酸系水泥助磨剂的试验过程
1.1试验前的准备
为更好地研究聚羧酸系水泥助磨剂的使用效果，研究人员对该类助磨剂进行了一定的试验。在进行正式试验前要做好相应的准备。
首先，试验人员应科学准备原材料，在本次试验中其采用的水泥为P 042.5型号，该水泥的内部材料为天然二水石膏、粉煤灰、矿渣与熟料等，其对应的配制比例为5、5、10、80%。除水泥以外，还使用了多种类型的聚羧酸，如丙烯酸、过硫氨酸、丙磺酸、水泥助磨剂与聚氧乙烯醚等。
其次，在完成了原材料的准备与配制后，相关人员还要准备更为合适的仪器设备，具体来看，本次的设备有型号为Φ2.2*7.5m的水泥磨、水泥试验小磨、扫描电镜、粒度分析仪、水泥细度的负压筛析泥与红外光谱仪等，其中红外光谱仪与水泥细度的负压筛析泥的型号分别为Nicolet Avator360、FSY-150。
最后，要利用相应的原材料与设备来进行聚羧酸水泥助磨剂的制备工作，将水、丙磺酸与聚氧乙烯醚依照对应的摩尔比例放置在回流冷凝管、滴液漏斗、温度计、电动搅拌器的反应瓶内，通过加热使其温度达到对应的设计温度。在达到标准温度以后，试验人员可在该反应瓶中加入丙烯酸与过硫氨酸，待完成相关溶液的添加后可开启保温程序，待达到此前设定的时间后要停止加热，并开展溶液内部的中和活动，适时添加30%的液碱，且将其酸碱值中和到7.0左右，继而有效获取聚羧酸水泥助磨剂。
1.2试验方式
在进行聚羧酸系水泥助磨剂的试验期间，相关人员应找准合适的试验方式，即利用标准且科学的方式掌握该试验中各项物质的成分。一般来讲，在正式试验时多采用标准法，即混凝土性能的测试、凝结时间的检验、水泥标准稠度的用水量、水泥比表面积的检验方式与水泥细度的检测手段都要参照与该试验相关的标准化数据来定，其中混凝土的塌落度要在55-65mm之间、砂率则严格控制在45%以内、而水泥的合理用量则为307kg/m3左右。
在开展试验样与空白样的磨粉时间都为30min左右，在正式入磨前水泥熟料就要经破碎机进行粉碎，该类助磨剂在滴入物料中要保证均匀并严格遵照掺量，每次的入磨量要在5kg左右。在进行相关试验的过程中钢段内部的级配与填充物、小磨内部的钢球都要保持在稳定状态，而大磨的试验则要将其放置在水泥厂中的水泥磨上开展，该类水泥磨的型号为Φ2.2*7.5m。
2聚羧酸系水泥助磨剂试验的应用效果
2.1分析聚羧酸系分子结构
在完成聚羧酸水泥助磨剂的试验后，相关人员应科学分析该水泥助磨剂内聚羧酸系分子结构。
具体来看，在实行聚羧酸系分子结构的检测时要采用红外光谱仪，相关人员应全面观察该分子结构的振动形态。比如，在本次试验中聚羧酸系结构分子内含有亚甲基与甲基类型的伸缩振动峰，在该类振动峰中其带有氮基团，显示出该分子结构内含有酰胺基团。无论是甲基还是亚甲基其内部的振动峰属弯曲类型，即代表着该结构内有聚氧化乙烯的链段，通过其各处振动峰值的区别可看出该分子结构内的磺酸基性质较重，此类皆能呈现在红外光谱仪中，在完成该此测试后需对相关形态进行有效性分析，可看出聚羧酸系中带有预期的分子结构[1]。
2.2研究SEM形貌
在正式研究SEM形貌前，试验人员需对该助磨剂中的激光粒度进行仔细分析，其具体数值如表1所示。
表 1 水泥样品中的颗粒分布情况
.png)
透过表1中的数据可看出在添加一定比例的助磨剂以后，前两者水泥颗粒中的平均粒径发生了较大改变，其边界粒径，即D90与D25都产生了一定的变化，经过该类检测与分析能看出PC助磨剂会起到较好的助磨效果。
在完成了PC助磨剂、TEA助磨剂与空白样的粒径分析以后，要全面研究其SEA形貌。通常来讲，若该水泥样品加入了PC助磨剂，与TEA助磨剂或空白样相比，其颗粒的直径会更小，也就是说通过观察可得出该样品中小尺寸的颗粒为增加状态、大尺寸的颗粒属减少状态。试验人员将空白样、PC助磨剂与TEA助磨剂的SEA形貌进行详细比对后发现PC助磨剂下的水泥样品能切实改善粉磨效率，继而完成适宜的助磨效果。
2.3开展性能测试
为科学掌控TEA助磨剂、TEA助磨剂与空白样中水泥样品的性能，试验人员对其开展相应的性能测试，该类水泥样品的基础情况如表2所示。
表 2 三种水泥样品中的基础数据值
.png)
通过该表格中的数据可精准看出三种样品性能数据的不同，针对凝结时间来说，在初凝阶段，PC助磨剂、TEA助磨剂与空白样的时间分别为180、175、160min，而到了终凝时该项数值则转变成了232、225、220min左右；对于抗折强度来说，在试验进行到第3日时，该项数据分别为4.2、4.1、3.5MPa，而在试验进行到4周后，其数据则分别上升到8.1、7.9、6.4MPa；针对三类水泥样品的抗压强度而言，在第1周的初始阶段，其数值分别为19.6、17.9、16.5MPa，而到了第4周，各类水泥样品的抗压强度均获得明显提升，具体的数据为50.8、47.6、44.2MPa。通过了解不同类型水泥样品的抗压强度、抗折强度与具体的凝结时间，有助于改善当前水泥试剂的试验与应用效果。
2.4展现应用效果
在完成聚羧酸水泥助磨剂的相关试验后，借助对相关试验数据的解读，试验人员可精准看出聚羧酸的真正性质。具体来讲，聚羧酸代表着一种活性试剂，其内部的分子结构多属疏形结构，其内部含有泾渭分明的侧链与主链，侧链带有聚氧化乙烯的链段，而主链中则有着极性基团。在聚羧酸内部的分子结构中含有酰胺基团、磺酸基团等，其多处在物料表面上，利用电荷的有效性排斥来屏蔽粉磨中的活性点，有效阻隔了不同断裂面的复合。聚羧酸吸附于物料表面中时，由于其带有较强的牢固性，各种物料之间不会相互粘结，其在颗粒内部裂缝间的渗透频率会逐渐加快，削弱其内部分子中的愈合作用，导致其在开展外界做功期间颗粒裂缝将出现不同程度的扩展，适时改进粉磨效果与效率[2]。此外，依照标准的格里菲定律来看，物料中的比表面能与脆性断裂中的最小应力会呈现正比关系，也就是说若想适时缩减断裂面中的应力值，可及时缩减颗粒内部的比表面能，针对颗粒断裂过程而言，聚羧酸分子会在吸附在新生表面上，该形态不但能有效缩减裂纹扩展应力，还能帮助裂纹完成扩展工作，在阻碍颗粒相互接近的同时，使其产生空间阻隔。
总结：综上所述，在开展聚羧酸系水泥助磨剂的试验期间，相关人员要精准分析其产生的各项数值，通过对不同形式助磨剂的有效管理来提升聚羧酸的整体性能。
参考文献：
[1]梁伟.酯醚型聚羧酸减水剂对硫铝酸盐水泥性能的影响[J].新型建筑材料,2020,47(04):101-104.
[2]孙振平.聚羧酸系减水剂研究亟待解决的6大难题[J].建筑材料学报,2020,23(01):128-129.