Активатори помелу (АП) цементного клінкеру застосовуються для того, щоб зменшити енергію, яка є необхідною для досягнення заданої степені дисперсності цементного порошку. Деякі продукти серед АП, які зазвичай називають підсилювачами продуктивності, позитивно впливають на гідратацію цементу, поліпшуючи міцність бетону. При помелі матеріалів одночасно відбуваються два протилежних процеси: руйнування частинок зовнішньою силою та агрегація частинок, яка може бути самочинною, а також зумовленою зовнішніми стискаючими зусиллями. При дрібнодисперсному помелі, що характеризується великою питомою поверхнею порошку, суттєвим є вплив середовища помелу, зокрема поверхнево-активних речовин (ПАР). При деформації в поверхневому шарі твердого тіла виникають клиноподібні мікротріщинки, які при відсутності навантаження мають здатність закриватися. ПАР, які адсорбовані на поверхні твердого тіла, можуть заповнювати ці мікротріщинки і чинити опір їх закриванню. Адсорбція ПАР і при цьому зниження поверхневої енергії ведуть до збільшення розмірів тріщин та зниження величини напружень, при яких мікротріщини зазнають розвитку до стану тріщин руйнування. Досліджено кінетичні закономірності помелу цементного клінкеру, застосовуючи промислові інтенсифікатори помелу – пропіленгліколь, "РЕНА-Цемерін-01" і "РЕНА-Цемерін-02" . Під час помелу проводилось вимірювання питомої поверхні отриманих зразків цементу та їх дисперсності. Встановлена ефективність інтенсифікаторів помелу на основі порівняння констант швидкості подрібнення для початкових ділянок кінетичних кривих. Знайдено коефіцієнти здатності до подрібнення відносно пропіленгліколю, який для АП «РЕНА -Цемерін-02» (активної речовини 60 %) виявився найбільшим і складав 1,24 при тривалості помелу 20 хвилин. Показано, також, що цей активатор помелу забезпечує у три рази більшу швидкість подрібнення клінкеру та в середньому на 10% вищу питому поверхню цементу, ніж при використанні пропіленгліколю. Встановлено, що активатор помелу з товарною назвою "РЕНА-Цемерін-02", який містить 60 % активної речовини, показав більшу питому площу поверхні цементу в середньому на 10 %, ніж при використання пропіленгліколю в межах часу помелу 60-180 хвилин.
Виявлено, що співвідношення між питомою площею поверхні (Y) та фракцією помелу (x) меншою ніж 0,08 мм добре корелюються поліномом другого ступеня. В межах для величини 45-95% для фракції помелу меншої ніж 0,08 мм ці співвідношення описуються такими формулами: для АП "РЕНА-Цемерін-01 - Y = 1,2218x2 - 92,75x + 3435,6 (R² = 0,9749) та для АП "РЕНА-Цемерін-02 - Y=1,2125x2-88,44x+3312,8 (R² = 0,9898). Коефіцієнти цих регресій для обох нових АП є близькими між собою, що може свідчити про схожість гранулометричного розподілу.
1. Assaad J. J. Effect of clinker grinding aids on flow of cement-based materials / J. J. Assaad,
C. A. Issa // Cement and Concrete Research. – 2014. – Vol. 63. – P. 1–11. 2. Taylor H. F. W. Cement
chemistry / H. F. W. Taylor. – Thomas Telford Publishing Ed., 2nd ed., 1997. – 459 p. 3. Weibel M.
Comprehensive understanding of grinding aids / M. Weibel, R. K. Mishra // Zement-Kalk-Gips. – 2014. –
Issue 06. – P. 28–39. 4. Sottili L. Effect of grinding aids in the cement industry Cement Additives Division /
L. Sottili, D. Padovani // MAPEI Italy: Petrocem, St. Petersburg. – 14–16 April 2002. – P. 16.
5. Борщ И. М. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов / И. М. Борщ,
В. А. Вознесенский, В. З. Мухин, В. П. Сачко, Н. А. Сидоров. – К.: Вища школа, 1981. – 296 с.
6. Ходаков Г. С. Физика измельчения / Г. С. Ходаков. – М.: Наука, 1972. – 308 с. 7. Katsioti M.
Characterization of various cement grinding aids and their impact on grindability and cement
performance / M. Katsioti, P. E. Tsakiridis, P. Giannatos, Z. Tsibouki, J. Marinos // Construction and
Building Materials. – 2009. – Vol. 23. – P. 1954–1959. 8. Beke B. The process of fine grinding / B. Beke. –
Martinus Nijhoff i Dr W. Junk publishers, 1981. – 150 p. 9. Richter L. Uberleitungsergebnisse beim
Einsatz von Mahlhilfsmitteln in der Zementindustrie / Richter L., Bornschein G., Scheibe W. //
Silikattechnik. – 1974. – Vol. 25. – P. 399–401. 10. Gokcen H. S. The effect of grinding aids on dry micro
fine grinding of feldspar / H. S. Gokcen, S. Cayirli, Y. Ucbas, K. Kayaci // International Journal of Mineral
Processing. – 2015. – Vol. 136. – P. 42–44. 11. Choi H. Effect of grinding aids on the kinetics of fine
grinding energy consumed of calcite powders by a stirred ball mill / H. Choi, W. Lee, S. Kim // Advanced
Powder Technology. – 2009. – Vol. 20. – P. 350–354. 12. Choi H. Effect of grinding aids on the grinding
energy consumed during grinding of calcite in a stirred ball mill / H. Choi, W. Lee, D. U. Kim, S. Kumar
et al. // Minerals Engineering. – 2010. – Vol. 23. – P. 54–57. 13. Zhang T. Preparation of polymer-based
cement grinding aid and their performance on grindability / T. Zhang, J. Gao, J. Hu // Construction and
Building Materials. – 2015. – Vol. 75. – P. 163–168. 14. Mishra R. K. A Force Field for Tricalcium
Aluminate to Characterize Surface Properties, Initial Hydration, and Organically Modified Interfaces in
Atomic Resolution / R. K. Mishra; L. Fernandez-Carrasco; R. J. Flatt, H. Heinz // Dalton Transactions. –
2014. – Vol. 43. – P. 10602–10616. 15. Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества /
А. В. Волженский. – М.: Строиздат, 1986, – 464 с.