三乙醇胺对熟料-多元混合材体系增强效果研究.pdfVIP

三乙醇胺对熟料一多元混合材体系的增强效果研究 赵明1’2，张雄1’2，张洁龙3 (1．同济大学建筑材料研究所，上海201804：2．同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室， 上海201804：3．上海建工集团公司，上海20∞92) 摘要：通过试验研究三乙醇胺(’Ⅱ汲)对熟料．高掺量多元混合材体系“熟料-石膏·粉煤灰一矿粉-石灰 石”的增强效果。结果表明。复合硅酸盐水泥的强度与混合材的组成密切相关，Ⅱ认对复合水泥的 增强效果也因混合材不同而存在一定的差别。n认对大部分复合水泥都有明显的早强作用，对混合 材为“30％粉煤灰．10％石灰石”的复合水泥的早强效果最好，对矿粉含量较高的复合水泥的早强作用 较弱。Ⅱ认对复合水泥的后期强度影响较小。强度变化基本上不超过5％。 关键词：三乙醇胺：混合材：复合硅酸盐水泥；增强效果 1引言 水泥是重要的建筑原材料，被广泛用于建筑、交通、水利等基础设施，素有工程建 设的“粮食”之称。2012年，世界水泥产量达37亿吨，中国水泥产量约为22亿吨。 水泥工业的快速发展为基础设施建设提供了物质保障。但是，由此产生的巨大能源消 耗和环境负荷不容忽视。以2012年为例，中国水泥产业约消耗了14亿吨石灰石，用 kW·M。如果采用 助磨剂可以提高磨机产量10％～30％，降低水泥粉磨能耗5～15 增强型助磨剂，还可以在保证水泥强度的前提下用矿渣、粉煤灰等混合材取代部分熟 料，有效地降低水泥生产能耗，减少碳排放。如果全国30％的水泥采用增强型助磨剂， 可以用混合材取代5％的熟料，从而节省3000万吨熟料，节约6亿kW．h电耗，少排放 3000万吨C02、4万吨Nox和2万吨S02。 TEA是常用的早强型助磨剂组分，最佳掺量约为水泥质量的0．02％。一般情况下， 它可以提高磨机产量10％～20％，使水泥3d抗压强度提高10％左右，或者在保证水泥 早期强度的情况下用混合材替代熟料5％～10％。但是，实际应用中经常出现TEA系列 的助磨剂对一部分水泥增强效果较好，对某些水泥增强作用却不明显。这种助磨剂因 水泥不同而出现的作用效果不稳定的现象称为助磨剂与水泥的适应性问题。其它助磨 剂也存在类似问题。混合材的组成和活性差别较大，熟料的差别相对较小。助磨剂与 不同水泥(按混合材类型及掺量划分)的适应性可能与混合材有关。目前，这方面的 研究鲜见报道。 本文以“熟料一石膏一粉煤灰一矿粉一石灰石”为对象，通过调整“粉煤灰一矿粉一石灰 石三者的比例，研究Ⅱ狐对含不同混合材的复合硅酸盐水泥的增强效果，明确它们 的适应性，为助磨剂的选择和应用提供参考。 2原材料与试验方法 2．1原材料 旋窑熟料、天然二水石膏、石灰石和粉煤灰(I级)均由上海宝山南方水泥(集团) 有限公司提供，矿渣由上海宝钢提供，化学成分见表l。 力(20℃)54．9删／m，易溶于水。陶氏化学提供，纯度为99％。 表1水泥原材料的化学成分(质量百分比／％) 2．2试验方法 采用独立粉磨再混合的方式配制熟料一高掺量多元混合材体系，以此为对象，研究 TEA对含不同混合材的复合硅酸盐水泥的增强效果。首先，将熟料和石膏按质量比95： 5混合，粉磨至比表面积为(350±10)m2／l【g，作为自制硅酸盐水泥。然后，把石灰石 不同比例混合成“粉煤灰一矿粉一石灰石三元混合材，见图1。最后，按质量比60： 40将硅酸盐水泥与不同配比的多元混合材混合均匀，得到一系列熟料一高掺量多元混合 材水泥，即复合水泥。例如，图1中a点对应的复合水泥的组成为“57％熟料一3％石膏 一20％粉煤灰～lO％矿粉一lO％石灰石”，其它各点按三元图坐标依次类推。 矿粉 a 10％ 20％ 30％ 40％ 粉煤灰 石灰嚣 图1多元混合材的组成 实验室温度为(20士2)℃，相对湿度不低于50％。养护室的温度保持在(20士2)℃， 相对湿度不低于90％。胶砂