一种助磨剂成分的简单鉴定方法

王志学，祖庆贺，臧军

（徐州中联混凝土有限公司，江苏 徐州 221100）

一种助磨剂成分的简单鉴定方法

王志学，祖庆贺，臧军

（徐州中联混凝土有限公司，江苏 徐州 221100）

助磨剂是导致水泥与外加剂适应性差的重要原因之一，本文通过引入透析的方法来剥离分子量不同的助磨剂各组分，及分析水泥和外加剂适应性不良是否由助磨剂中的聚羧酸引起。结果表明，助磨剂中的聚羧酸是导致水泥与高效减水剂适应性不良的重要原因，此外，透析法可以方便快捷地分析助磨剂中是否含有聚羧酸。

助磨剂；透析；聚羧酸；适应性

0 前言

随着水泥制备技术的不断发展，助磨剂已为国内大多数水泥制造企业所采用[1-2]，但由于助磨剂生产的准入门槛较低，大量劣质的助磨剂充斥市场，这些助磨剂虽然在一定程度上可以提高水泥的强度，降低水泥企业的生产成本，但却容易造成水泥与混凝土外加剂的适应性变差，以及其他一些不良后果。聚羧酸作为混凝土减水剂，具有许多其他外加剂不可比拟的优势，但却有着两个较大的缺点：一是与含泥量较高的集料适应性差，二是与萘系等高效减水剂相容性差。聚羧酸（尤其是聚酯类羧酸）也可作为水泥助磨剂的组分之一，具有提产和增强的双重效果，但使用了聚羧酸助磨剂的水泥就天然地具有了与萘系减水剂相容性差及与含泥量高的骨料适应性差的缺点。

助磨剂厂家出于技术保密考虑，一般不会向水泥生产企业透露其产品的成分构成，水泥企业若要做具体的外加剂成分分析，则要动用红外分析仪、凝胶色谱仪等高端检测设备，检测周期长、费用高。针对以上问题，本文提供一种检测费用低、不依赖高端检测设备、操作过程简单易行的，检测水泥助磨剂中是否含有聚羧酸的方法。

1 试验原材料及试验方法

1.1 试验原材料

（1）水泥熟料：淮海中联水泥熟料，28d 强度63.7MPa；（2）石膏：邳州产天然二水石膏， SO3含量43%；（3）粉煤灰：国华 Ⅱ 级灰，需水量比 99%；（4）粗骨料：5～25mm 连续级配碎石，含泥量 0.5%；（5）细骨料：Ⅱ 区中砂（河砂），细度模数 2.6，含泥量 3.6%；（6）水：市政自来水；（7）减水剂：江苏苏博特 JM-10，减水率18%，由脂肪族和萘系复配；（8）助磨剂 A：固含量 58%，推荐掺量万分之二；（9）助磨剂 B：固含量 38%，推荐掺量万分之二；（10）助磨剂 C：固含量 61%，推荐掺量万分之二；（11）透析袋：biosharp 公司生产，规格 27mm(MD34) [MW∶3500]。

1.2 试验与检测方法

首先按透析袋产品说明书的方法使用 2%(w/v) 碳酸氢纳和 1mmol/L EDTA (pH8.0) 对透析袋进行处理， 然后将水泥助磨剂装入透析袋中，封闭接口后放入蒸馏水中，在 4℃ 环境中透析，每次透析时间为 12h，透析完毕后，更换透析袋外的水，共透析 10 次。透析完毕后，检测透析袋类内溶液的胶砂减水率及固含量，将其与聚羧酸的胶砂减水率与固含量对比。

试验中所用水泥为淮海中联水泥熟料和二水石膏按质量比 95∶5 粉磨至比表面积为 350m2/kg。

外加剂胶砂减水率按 GB 8076-2008《 混凝土外加剂》进行测试，水泥与外加剂的适应性采用 GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行测试，混凝土拌合物性能按 GB/T 50080-2002 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行测试。

2 结果与讨论

试验采用净浆流动度检测水泥与外加剂的适应性，水泥样品采用试验磨自行粉磨，按是否加助磨剂和加入助磨剂的种类共粉磨出 4 种水泥样品。采用净浆流动度的方式分别测试各水泥样品与江苏苏博特 JM-10 外加剂的适应性，检测结果如表 1 所示。

表1 各水泥样品与 JM-10 外加剂的适应性试验结果

由结果可知，助磨剂的使用对水泥和外加剂的适应性有一定的影响，尤其是助磨剂 A 和助磨剂 C，使用后水泥和外加剂的适应性大幅度降低。为了进一步验证助磨剂对适应性的影响，技术人员做了 C30 商品混凝土的试配工作，具体的商品混凝土配合比及试验结果如表 2 及表 3 所示。

表2 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

表3 各水泥样品的混凝土试配结果

混凝土试配的结果与净浆流动度的结果相一致，助磨剂A 和助磨剂 C 使用后水泥在商品混凝土中的适应性变差。为了确定其具体原因，技术人员做了相关的透析试验，对透析袋内的残余溶液做了相关检测，检测结果如表 4 所示（胶砂减水率测试时残余溶液的掺量为胶凝材料的 1%）。

表4 透析袋内残余溶液的固含量及胶砂减水率

分析助磨剂 A 及助磨剂 C 的试验结果，将固含量折算到20% 时，其胶砂减水率分别为 30% 和 31%，与聚羧酸的性能指标相吻合，由此可以判定助磨剂 A 及助磨剂 C 含有一定量的聚羧酸，这也是导致其适应性差的重要原因。

3 结语

（1）助磨剂是导致水泥与外加剂适应性差的重要原因之一，但对其具体成分的分析及检验却缺乏研究，本文通过引入透析的方法来剥离分子量不同的助磨剂各组分，分析其中是否含有聚羧酸及水泥和外加剂适应性不良是否由助磨剂中的聚羧酸引起。

（2）助磨剂中的聚羧酸是导致水泥与高效减水剂适应性不良的重要原因，此外，透析法可以方便快捷地分析助磨剂中是否含有聚羧酸。

[1] 杜亮波，周伟林，刘加平，等．水泥助磨剂的研究进展[J]．材料导报，2009,23(11)：80-84.

[2] 纪斌，沈晓冬，马素花，等．一种无碱无氯型多功能水泥助磨剂[J]．南京工业大学学报（自然科学版）， 2009,31(6)：63-67.

［单位地址］江苏省徐州市铜山经济开发区第三工业园盛宝路西首 徐州中联混凝土有限公司（221100）

王志学（1964-），男，硕士，工程师，长期从事水泥混凝土企业的经营及生产质量管理工作。