⚡

Energijos taupymas

5–15 % mažesnės specifinės energijos sąnaudos, kad būtų lygiavertė Blaine smulkmena

📈

Pralaidumo padidėjimas

5–20 % didesnė malūno galia esant tokiai pat smulkumui ir galiai

💪

Jėgos padidėjimas

3–8 MPa pagerėjo 28 dienų gniuždymo stipris naudojant standartinę dozę

1 mechanizmas: šlifavimo efektyvumas ⚡

Veikia: frezavimo metu

Kai malūne lūžta klinkerio dalelės, naujai sukurti paviršiai turi didelę paviršiaus energiją ir nepatenkintas jonines jungtis. Šie paviršiai elektrostatiškai traukia vienas kitą, sukeldamiaglomeracija- dalelės vėl-susijungia į grupes, padengia malimo terpę ir kaupiasi ant malūno sienelių. Šis „paminkštinimo efektas“ smarkiai sumažina šlifavimo efektyvumą.

Alkanolaminai adsorbuojasi ant lūžio paviršiaus per vienišą azoto porą, neutralizuodami paviršiaus krūvį ir sumažindami dalelių tarpusavio trauką. Rezultatas: mažesnė aglomeracija, laisviau-tekantys milteliai, švaresnė terpė ir mažesnė energija, tenkanti smulkumo vienetui.

2 mechanizmas: stiprumo didinimas 💪

Veikia: hidratacijos metu (sumaišius su vandeniu)

Alkanolamino likučiai ant cemento dalelių paviršiaus (po šlifavimo išlieka nedideli kiekiai) keičia klinkerio fazių hidrataciją. Tretiniai alkanolaminai -, ypač DEAE ir TIPA -, selektyviai pagreitinakalcio aliuminatas (C3A) ir feritas (C4AF)fazės. Tai skatina ankstyvesnį ir pilnesnį etringito susidarymą.

DMEA ir TEA veikia plačiau, pagreitindami ir C₃S, ir C₃A hidrataciją -, o tai prisideda prie ankstyvo ir 28- dienų stiprumo. Alkanolamino hidroksilo grupė sudaro kompleksus su kalcio jonais porų tirpale, pakeisdama kalcio silikato hidrato (C-SH) nusodinimo kinetiką.

🔗 Amino azotas → paviršiaus Lewis rūgšties vietos

Kalcio{0}}turtingame klinkerio paviršiuje yra Lewiso rūgšties vietų (Ca²⁺, Al³⁺). Amino azoto vienintelė pora veikia kaip Lewiso bazė, sudarydama koordinacinį ryšį su šiais paviršiaus katijonais. Ši adsorbcija yra pakankamai stipri, kad išliktų per malimo procesą, bet pakankamai silpna, kad hidratacijos metu išsiskirtų aminas - desorbuojamas į porų tirpalą, kur ir toliau daro įtaką C₃A ir C₄AF tirpimo kinetikai.

🔗 Hidroksilo grupė → vandenilinis ryšys su silikatiniu deguonimi

Alkanolamino vandenilio --OH grupė jungiasi prie deguonies atomų tilto silikatinėje tetraedrinėje C3S ir C₂S karkasoje. Ši sąveika ypač svarbi ankstyvos hidratacijos metu: alkanolaminas veikia kaip šablonas, nukreipiantis C-S-H gelio branduolių susidarymą, todėl susidaro vienodesnė ir tankesnė gelio mikrostruktūra, nei susidarytų be pagalbos. BDEA ir DEAE, turintys dvi –OH grupes, rodo stipresnius šio poveikio variantus nei TEA arba DMEA esant vienodai molinei dozei.

⚡ Krūvio neutralizavimas → sumažinta aglomeracija

Kai protonuotas aminas (R₃NH⁺ vietinėje rūgštinėje aplinkoje šalia šviežių lūžių paviršių) adsorbuojasi ant neigiamai įkrautų silikatinių paviršių, tai sumažina paviršiaus zeta potencialą iki nulio. Dalelės, turinčios beveik -nulinį zeta potencialą, turi minimalų elektrostatinį potraukį viena kitai -, pašalindamos pagrindinį aglomeracijos veiksnį, kai šlifuojamas sausas. Šį poveikį galima išmatuoti: gerai-optimizuota šlifavimo pagalbinė formulė paprastai perkelia cemento dalelių zeta potencialą nuo –25 mV iki –5 iki +5 mV vandeninėje dispersijoje.

📍 Papildymo vieta: malūno įvadas (pageidautina)

Pagalbinės malimo priemonės pridėjimas prie malūno tiekimo angos užtikrina maksimalų šviežiai suskilusių dalelių paviršių poveikį visoje malimo grandinėje. Skystas priedas dozavimo siurbliu dozuojamas tiesiai ant klinkerio padavimo juostos arba į malūno įleidimo lataką. Tai yra standartinė rutulinių ir vertikalių ritininių malūnų (VRM) praktika.

📍 Papildymo vieta: malūno išėjimas (alternatyva)

Stiprumo{0}}padidinimo tikslais, kai pagrindinė alkanolamino funkcija yra hidratacijos modifikavimas, o ne malimo efektyvumas, įpylimas malūno išleidimo angoje arba separatoriaus aplinkkelyje leidžia tiksliai dozuoti nedarant įtakos malūno temperatūrai ir drėgmės balansui. Šis metodas naudojamas, kai šlifavimo priemonė pridedama atskirai nuo efektyvumo pagalbinės priemonės.

⏱️ Laiko nustatymas

Esant rekomenduojamoms dozėms, alkanolaminai turi minimalų poveikį stingimo laikui -, paprastai mažiau nei ±15 minučių Vicat pradinio nustatymo metu, palyginti su kontroline medžiaga. Perdozavus (daugiau nei ~400 g/t aktyvaus), TEA ir TIPA gali žymiai sulėtinti pradinį susikaupimą (30–60 min.), greičiausiai dėl kalcio jonų komplekso susidarymo, dėl kurio vėluoja etringito branduolių susidarymas. Dėl mažesnės molekulinės masės ir skirtingos kalcio koordinavimo geometrijos DMEA ir DEAE turi mažesnę atsilikimo tendenciją nei TEA, kai vartojamos vienodos dozės.

🌊 Darbingumas ir vandens poreikis

TEA ir DMEA pagerina cemento tešlos tekėjimą (matuojama pagal mini{0}}nuosmukį arba tekėjimo lentelės pasklidimą) esant vienodui w/c santykiui, paprastai 10–25 mm, palyginti su kontroline medžiaga, esant rekomenduojamoms dozėms. Tai siejama su protonuoto amino dispersiniu poveikiu cemento dalelėms - – tas pats mechanizmas, kuris sumažina aglomeraciją malūne. DEAE ir TIPA rodo mažiau srauto pagerėjimo vienam pridėtam gramui, nes didesnis jų molekulinis dydis sumažina jų, kaip dispergatorių, veiksmingumą, palyginti su jų stiprumo{6}}aktyvumu.

🏗️ Ilgalaikis{0}}patvarumas

At the minute quantities used (100–400 g active per tonne of cement = 0.01–0.04% by weight of cement), alkanolamine residues in the hardened concrete paste are below levels that affect long-term durability. Chloride ion permeability (RCPT), sulfate resistance, and carbonation resistance are not measurably compromised by alkanolamine grinding aids at recommended dosage. However, at significantly elevated dosages (>1000 g/t), įrodyta, kad TEA padidina bendrą poringumą -, pabrėžiant, kad svarbu laikytis rekomenduojamų dozių langų.

🏭 GGBS (šlakas)

Šlakas yra latentinė hidraulinė medžiaga - ji lėtai reaguoja be aktyvatoriaus. Alkanolaminai, ypač TIPA ir DEAE, pagreitina šlako tirpimą kompleksuodami Al³⁺ ir Ca²⁺ jonus, išsiskiriančius iš šlako paviršiaus, taip skatinant ankstesnį C-S-H ir C-A-H gelio susidarymą. Esant 50–70 % šlako pakeitimo lygiui, 150–300 g/t TIPA gali atgauti 3–5 MPa 28 dienų stiprumo, palyginti su mišiniu be pagalbos.

🌫️ Lakieji pelenai

F klasės lakieji pelenai (mažas -kalcio kiekis) yra lėtas pucolanas, kuris priklauso nuo Ca(OH)₂ nuo klinkerio hidratacijos. Alkanolaminai pagreitina klinkerio hidrataciją, o tai padidina Ca(OH)₂ prieinamumą lakiųjų pelenų reakcijai - yra sinergetinė nauda. DMEA yra ypač efektyvus lakiųjų-pelenų mišiniuose, nes jo greitesnis C₃S pagreitis užtikrina kalcio hidroksido tiekimą, kuris pradeda{5}}sukelia lakiųjų pelenų pucolaninę reakciją ankstesniame amžiuje.

🧱 Kalcinuotas molis (LC3)

Calcined clay (particularly metakaolin) is highly reactive with Ca(OH)₂, forming alumino-silicate hydrates (C-A-S-H) with excellent strength and low permeability. DEAE and TIPA, with their C₃A-preferential acceleration, enhance the aluminate-rich reaction environment that makes calcined clay blends particularly strong at 28–90 days. This application is still emerging but shows significant potential for low-carbon cement systems targeting >50% sumažintas klinkerio faktorius.

🧪 HPLC-ELSD (skystas produktas)

Efektyvi skysčių chromatografija su garavimo šviesos sklaidos aptikimu (HPLC-ELSD) yra nustatytas metodas atskirų alkanolamino komponentų kiekiui nustatyti skystuose malimo pagalbiniuose koncentratuose. Atskyrimas C18 arba jonų mainų kolonėlėje su judančia vandenine/acetonitrilo faze užtikrina pradinę TEA, DMEA, DEAE, TIPA ir dietanolamino skiriamąją gebą per vieną 15 minučių paleidimą. Aptikimo ribos paprastai yra 10–50 mg/l.

🧪 IC (jonų chromatografija) cemente

Jonų chromatografija su sumažinto laidumo aptikimu gali kiekybiškai įvertinti alkanolaminus, ekstrahuotus iš cemento mg/kg lygiu. Cementas ekstrahuojamas atskiestu HCl arba vandeniu, filtruojamas ir įpurškiamas į katijonų mainų kolonėlę. Literatūroje aprašytas metodas (pvz., ASTM{5}}gretimi protokolai) leidžia aptikti TEA, DMEA ir DEAE esant 10–50 mg/kg cemento -, gerokai viršijant įprastą likučių lygį 5–20 mg/kg nuo standartinės šlifavimo priemonės dozės.

Kl.: Ar alkanolaminų šlifavimo priemonės turi įtakos cemento suderinamumui su superplastifikatoriais?

At standard dosages (100–400 g/t active), alkanolamines do not significantly affect the compatibility of cement with polycarboxylate ether (PCE) superplasticizers - the dominant admixture type in modern concrete. TEA at high dosage (>500 g/t) gali šiek tiek sumažinti PCE efektyvumą konkuruodama dėl adsorbcijos vietų C₃A paviršiuje. Jei itin svarbus suderinamumas su superplastifikatoriumi (pvz., savaime-susitankėjantis betonas, ypač didelio našumo{6}}betonas), vietoj TEA naudokite DMEA arba DEAE ir patikrinkite suderinamumą su konkrečiu PCE gaminiu atlikdami nuosėdų sulaikymo testą prieš atlikdami pilno masto bandymus.

Kl.: Ar pagal EN 197-1 ir ASTM C150 leidžiamos pagalbinės šlifavimo priemonės alkanolaminams?

EN 197-1 (Europos cemento standartas) leidžia apdoroti iki 1 % cemento masės, jei tai nepablogina cemento eksploatacinių savybių arba betono ilgaamžiškumo. Alkanolamino šlifavimo pagalbinės medžiagos standartinėmis dozėmis (0,005–0,04 % aktyvios cementui) neviršija šios ribos. Pagal ASTM C150 (JAV portlandcemenčio standartas), perdirbimo priedai neturi viršyti 1% ir neturi pabloginti betono patvarumo – alkanolaminai tinka abiem skaičiais esant rekomenduojamoms dozėms. Visada patvirtinkite savo konkretų nacionalinį standartą ir sertifikavimo įstaigą, nes kai kuriose rinkose taikomi papildomi ekologiškų priedų tipų apribojimai.

Kl.: Ar galiu naudoti DMEA arba DEAE kaip tiesioginį lašą{0}}pakeisdamas TEA esamoje malimo pagalbinėje formulėje?

Ne 1:1 svorio santykiu -, bet koreguojant dozę, taip. DMEA (MW 89) yra daug lengvesnė nei TEA (MW 149), todėl pakeitus pagal svorį, gaunama daugiau molių aminų. Pradėkite nuo 60 % TEA svorio dozės, kai bandote DMEA kaip pakaitalą, tada optimizuokite atlikdami Blaine'o smulkumo ir stiprumo bandymus. DEAE (MW 117) reikia maždaug 79 % TEA svorio dozės, kad būtų lygiavertė molinė apkrova. Abiem atvejais tikimasi nedidelio ankstyvojo stiprumo sumažėjimo (1-d.) ir 28-dienų stiprumo pagerėjimo, taip pat malimo efektyvumo sumažėjimo – kompromiso profilis priklausys nuo jūsų klinkerio ir malūno konfigūracijos.

Kl.: Kas sukelia rudą spalvą, kartais pastebimą, kai alkanolaminai laikomi anglinio plieno talpyklose?

Rudos arba geltonos spalvos pakitimas laikomuose alkanolaminuose (ypač TEA ir BDEA) atsiranda dėl oksidacinio aminų skilimo, esant geležies jonams, išplaunamiems iš anglinio plieno paviršių. Geležis veikia kaip Fenton{1}}reakcijos katalizatorius, generuodama hidroksilo radikalus, kurie atakuoja alkilo grandines. Spalvoti produktai yra geležies-amino kompleksai ir oksidacijos šalutiniai produktai. Prevencija: naudokite nerūdijančio plieno 304/316 arba HDPE bakus; palaikyti azoto antklodę; ir saugoti ne aukštesnę nei 40 laipsnių temperatūrą. Prieš naudojant pakitusį produktą reikia patikrinti, ar nėra aktyvaus aminų kiekio. - spalva yra kokybės rodiklis, bet nebūtinai reiškia visišką aktyvumo praradimą.

Kl.: Kuo vertikalūs ritininiai malūnai (VRM) skiriasi nuo rutulinių malūnų pagal šlifavimo pagalbos reikalavimus?

VRM veikia pagal dalelių suspaudimą tarp ritinėlių ir besisukančio stalo, o ne rutulio smūgiu. Šlifavimo mechanizmas generuoja šilumą ir sukuria smulkesnes, kampines daleles, kurių dalelių pasiskirstymas yra siauresnis nei rutulinio cemento. Pagrindiniai malimo pagalbinių priemonių pasirinkimo skirtumai: (1) VRM cementas dėl suspaudimo mechanizmo jau yra mažiau linkęs aglomeruotis, todėl malimo efektyvumo nauda iš alkanolaminų yra mažiau ryški nei rutulinėse malūnėse; (2) siauresnis VRM cemento PSD reiškia, kad stiprumo{5}}alkanolaminai (DEAE, TIPA) suteikia proporcingai didesnę naudą, nes kliūtis pereina nuo dalelių smulkumo prie hidratacijos aktyvinimo; (3) VRM sistemos yra jautresnės drėgmei - alkanolaminai turėtų būti dozuojami kaip praskiesti vandeniniai tirpalai (<20% concentration) to avoid localized moisture build-up on the grinding table.