助磨剂对复合硅酸盐水泥性能的影响

摘要

随着我国经济的快速发展，水泥产量也在逐渐增加，作为高耗能产业，水泥行业节能减排任务严峻。水泥粉磨是水泥产业中耗能最大的环节，在水泥粉磨时掺入助磨剂，不仅提高粉磨效率，而且能够改善水泥性能，降低能耗，水泥助磨剂的研究具有可观的经济价值和社会效益，对节能减排有重要意义。石灰石粉是一种易得到且廉价的材料，如不加以利用，不仅占用场地堆放，也会对环境造成污染。用石灰石粉作混合材生产复合硅酸盐水泥，代替日益紧缺的粉煤灰和价格相对较高的矿渣，对于解决实际生产中原材料紧缺、降低原材料生产成本、节能减排具有重要意义。本课题主要研究石灰石粉对复合水泥的影响、助磨剂对复合水泥性能的影响及配比优化、混凝土外加剂对掺助磨剂复合水泥适应性的研究、助磨剂对水泥耐久性的影响。研究内容如下：
　　首先，选择常用的P·C32.5配比，采用固定水泥所用熟料和石膏用量的方式，用石灰石粉代替复合水泥中的矿渣、粉煤灰，研究石灰石粉对水泥性能的影响。
　　其次，研究了七种单体助磨剂在不同掺量时对复合硅酸盐水泥综合性能和助磨效果的影响。结果表明，各单体助磨剂都有较好的助磨效果，不影响水泥的标准稠度用水量、凝结时间，对水泥胶砂强度有增强作用，增大水泥水化热，提高水泥水化速率。采用正交试验进行复合助磨剂的配比优化，并选取了3组性能较好的复合助磨剂配比。
　　第三，研究了混凝土外加剂对掺助磨剂复合水泥的适应性以及助磨剂对水泥耐久性的影响。结果表明，萘系减水剂对掺助磨剂水泥的适应性较差，聚羧酸减水剂、早强剂、缓凝剂对掺助磨剂水泥适应性好。复合助磨剂的掺入使得水泥的抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻性能、抗碳化性能提高，但增大水泥胶砂收缩。
　　最后，采用SEM，XRD仪器，对掺助磨剂复合水泥与空白样复合水泥进行微观试验。由SEM可知，掺入助磨剂后水泥浆体出现更多的絮状无定形C-S-H凝胶，网状、针状、棒状物质填充于水泥产物的空隙，使孔隙率减小，水泥浆体更加密实。由XRD图谱分析可知，掺入助磨剂后水泥水化产物Ca(OH)2、AFt增多，未水化颗粒减少，水化速率增快，表现为水泥胶砂强度的增加。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 水泥助磨剂的概况

1.3 水泥助磨剂的助磨机理

1.4 助磨剂对水泥性能的影响

1.5 水泥助磨剂的发展趋势

1.6 石灰石粉的应用研究状况

1.7 课题的背景、研究内容

2 试验材料和方法

2.1 试验材料

2.2 试验设备

2.3 试验方法

3 石灰石粉对复合水泥的影响

3.1 石灰石粉掺量对水泥净浆的影响

3.2 石灰石粉掺量对水泥胶砂强度的影响

3.3 石灰石粉应用前景

3.4 本章小结

4 单体助磨剂性能研究以及复合助磨剂的配比优化

4.1 水泥助磨剂的选择依据及掺量

4.2 单体水泥助磨剂对水泥的助磨效果与胶砂强度的影响

4.3 单体助磨剂对水泥物理性能的影响

4.4 单体助磨剂对水泥水化热的影响

4.5 复合助磨剂配比优化

4.6 本章小结

5 混凝土外加剂对掺助磨剂的复合水泥适应性研究

5.1 萘系减水剂对掺助磨剂水泥适应性研究

5.2 聚羧酸减水剂对掺助磨剂水泥适应性研究

5.3 缓凝剂对掺助磨剂水泥凝结时间的影响研究

5.4 早强剂对掺助磨剂水泥抗压强度的影响研究

5.5 本章小结

6 复合助磨剂对水泥耐久性的影响

6.1 助磨剂对水泥胶砂收缩性的影响

6.2 助磨剂对水泥抗硫酸盐侵蚀性的影响

6.3 助磨剂对水泥抗冻性的影响

6.4 助磨剂对水泥抗碳化性的影响

6.5 复合助磨剂对水泥水化进程的影响

6.6 本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢