三异丙醇胺对水泥水化及其性能的影响

论文摘要

近年来,随着国家经济的高速发展,水泥年产量也在快速增加。而水泥作为高能耗产业,节能减排任务艰巨。水泥粉磨过程中,助磨剂的加入可以有效提高粉磨效率、降低能耗和生产成本。因此,水泥助磨剂的研究对于环保和社会经济的发展都有重要意义。三异丙醇胺（TIPA）是水泥助磨剂的常用组分之一。目前,TIPA对硅酸盐水泥和含有石灰石细颗粒的硅酸盐水泥的强度、水化性能已有研究。但是,TIPA对石灰石硅酸盐水泥的水化机理、以及对硅酸盐水泥及石灰石硅酸盐水泥硬化浆体的微观结构的影响研究还不够全面。因此,本文围绕TIPA对硅酸盐水泥和石灰石硅酸盐水泥的强度、水化过程和硬化浆体微观结构三个方面进行相关实验研究,主要结论如下。通过TIPA对硅酸盐水泥和石灰石硅酸盐水泥强度的影响研究,发现TIPA对水泥早期强度增强不明显,但随龄期延长,TIPA逐渐表现出其增强效果。TIPA对石灰石硅酸盐水泥后期强度的增强作用比对硅酸盐水泥更加显著。当TIPA与NaCl共同使用时,水泥早、后期强度均能得到增强。通过对水泥水化量热和X-射线衍射实验结果分析,TIPA可促进水泥中的C4AF水化生成AFt。但是,TIPA对水泥中C3S的水化没有明显作用。在石灰石硅酸盐水泥中,TIPA促进AFt的生成,待石膏耗尽,CaCO3与水化铝酸钙反应生成碳铝酸钙,同时抑制了AFt向AFm的转化。对硬化浆体利用压汞实验进行孔结构分析,结果表明,TIPA具有引气作用,使硬化浆体中的孔隙增加,特别是大孔的数量增加较多。但TIPA的分散作用使水化凝胶孔隙减少、结构致密。利用中心复合设计（CCD）方法,对TIPA、NaCl和石灰石粉掺量对硅酸盐水泥强度的影响进行研究,试验得出了三因子与水泥各龄期水泥强度间的拟合回归方程和最佳掺量配比。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 水泥助磨剂应用研究的必要性
• 1.1.2 三异丙醇胺的研究背景
• 1.1.3 石灰石粉在水泥混凝土中的应用
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 研究内容
• 第2章 文献综述
• 2.1 水泥助磨剂发展概述
• 2.1.1 国外水泥助磨剂的发展
• 2.1.2 我国水泥助磨剂发展
• 2.2 水泥助磨剂定义、种类及助磨机理
• 2.3 水泥助磨剂的组分
• 2.3.1 液体助磨剂
• 2.3.2 粉体助磨剂
• 2.4 水泥助磨剂的助磨作用及对水泥性能的影响
• 2.4.1 常用水泥助磨剂的研究
• 2.4.2 矿渣或矿渣水泥助磨剂的研究
• 2.4.3 粉煤灰或粉煤灰水泥助磨剂的研究
• 2.4.4 近期出现的新型助磨剂研究
• 2.5 水泥助磨剂对水泥生产的影响
• 2.6 水泥助磨剂助磨效果的影响因素
• 2.7 水泥助磨剂应用研究应注意的问题
• 2.8 水泥助磨剂发展趋势
• 第3章 实验原材料及方法
• 3.1 主要原材料及其性能
• 3.1.1 硅酸盐水泥熟料和天然石膏
• 3.1.2 石灰石（粉）
• 3.1.3 水泥
• 3.1.4 TIPA 和NaCl
• 3.1.5 砂子
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 强度
• 3.2.2 水化热
• 3.2.3 X 射线衍射分析
• 3.2.4 热分析
• 3.2.5 水泥硬化浆体孔结构分析
• 3.2.6 环境扫描电镜
• 3.3 试样的制备
• 3.3.1 TIPA 对硅酸盐水泥水化及其性能影响
• 3.3.2 TIPA 对石灰石硅酸盐水泥水化及其性能影响
• 3.3.3 TIPA、NaCl 和石灰石粉对硅酸盐水泥水化及其性能影响
• 3.3.4 石灰石粉细度对硅酸盐水泥水化及其性能影响
• 第4章 TIPA 对硅酸盐水泥水化及其性能的影响
• 4.1 TIPA 对硅酸盐水泥强度的影响
• 4.2 TIPA 对硅酸盐水泥水化的影响
• 4.3 热分析
• 4.4 TIPA 对硅酸盐水泥硬化浆体孔结构的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 TIPA 对石灰石硅酸盐水泥水化及其性能的影响
• 5.1 TIPA 对石灰石硅酸盐水泥强度的影响
• 5.2 TIPA 对石灰石硅酸盐水泥水化的影响
• 5.3 热分析
• 5.4 扫描电镜观察
• 5.5 TIPA 对石灰石硅酸盐水泥硬化浆体孔结构的影响
• 5.6 本章小结
• 第6章 TIPA、NaCl 和石灰石粉掺量对硅酸盐水泥水化及其性能的影响
• 6.1 前言
• 6.2 TIPA、NaCl 和石灰石粉掺量对硅酸盐水泥强度的影响
• 6.2.1 试验结果
• 6.2.2 拟合选定模型
• 6.2.3 主效应图
• 6.2.4 等值线图
• 6.2.5 最优化
• 6.3 三因子对硅酸盐水泥水化的影响
• 6.4 热分析
• 6.5 三因子对硅酸盐水泥硬化浆体孔结构分析
• 6.6 本章小结
• 第7章 TIPA 和NaCl 作用下石灰石粉细度对硅酸盐水泥水化及其性能的影响
• 7.1 石灰石粉细度对水泥强度的影响
• 7.2 石灰石粉细度对水泥水化的影响
• 7.3 热分析
• 7.4 石灰石粉细度对水泥硬化浆体孔结构的影响
• 7.5 本章小结
• 第8章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读学位期间所发表的学术论文