论文总字数：23412字

摘 要

水泥工业的快速发展造成了水泥产能严重过剩。另外，面对当前的节约资源、保护环境和市场竞争压力，人类环境恶化严重与水泥产量迅速的增加相互矛盾的问题，水泥产业必须进一步转型升级。所以水泥产业的节能减排是水泥产业可持续发展的必经之路。水泥企业大范围使用助磨剂来使得水泥基材料的性能得到提升，以此来减少水泥的使用量达到节能减排的作用。

聚羧酸盐系超塑化剂是上世纪80年代初发展的一种新型超塑化剂，在现代混凝土应用中占有重要地位，最典型的应用是用作混凝土的减水剂等。聚羧酸盐属于弱电解质，只有在碱性介质中才能完全离解，是二价和三价金属离子的高效络合剂，能在水泥分散体的碱性介质中与钙离子形成不稳定的聚合物络合物，有效控制初期水化过程，使坍落度损失减小。近年来，国内外也开始对聚羧酸盐用于水泥粉磨助磨剂进行了研究和应用开发。

本文研究了低掺量聚羧酸盐系超塑化剂对水泥宏观性能的影响。研究发现，聚羧酸盐系超塑化剂可以促进改善水泥净浆抗压强度、延长凝结时间、水泥的标准稠度用水量、水泥净浆流动度。研究聚羧酸盐系超塑化剂对水泥水化的影响，研究发现聚羧酸盐系超塑化剂不仅对水化产物的形貌与数量影响。

关键词： 聚羧酸盐系超塑化剂 水泥强度 水泥水化热 水泥净浆

Research on Polycarboxylate Superplasticizer as Cement Grinding aids

Abstract

Due to the rapid development of the cement industry, the amount of cement production results in significant excess cement production capacity. In addition, the face of resource conservation, environmental protection and competitive market pressures, the serious deterioration of the human environment and the rapid increase of cement production are conflicting issues. Cement industry must be further transformation and upgrading. Therefore, energy conservation of cement industry is the only way which is sustainable development. Performance has been improved by the grinding aids in the cement-based materials, so reduce cement usage reaches the goal of energy conservation.

Polycarboxylate superplasticizer (PC) is a new super-plasticizer developed in the early 1980s and it played important role in modern concrete applications. Typical application such as concrete superplasticizer. PC are weak electrolyte, and only in an alkaline medium to completely dissociate. Efficient completing divalent and trivalent metal ions Alkaline cement can be a dispersion medium with calcium ions in the polymer complex unstable. Effective control of the initial hydration process and so that the slump loss decreases. In recent years, domestic and also began PC cement grinding aids were used in the research and application development.

Effects of low dosage PC on the cement macroscopic properties were studied. PC can improve the compressive strength of cement paste, prolonged setting time, standard consistency water cement, cement paste fluidity. Impact of C on cement hydration carboxylate system, the study found super-plasticizers not affect the morphology and quantity of polycarboxylate department of hydration products.

KEYWORDS: Polycarboxylate superplasticizer; Compressive strength; Cement hydration heat; Cement paste

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2 新一代混凝土外加剂――聚羧酸系超塑化剂 3

1.3 研究聚羧酸系超塑化剂代表了化学外加剂研究的主导方向 4

1.4 我国混凝土外加剂的发展机遇 5

1.5 国内迫切需要新型的聚羧酸系超塑化剂产品 5

1.6 聚羧酸系超塑化剂的研究与应用国内外现状 6

1.6.1国内聚羧酸系超塑化剂的研究与应用现状 6

1.6.2国外聚羧酸系超塑化剂的研究与应用现状 7

1.7 实验研究目的及主要内容 9

1.7.1实验研究目的 9

1.7.2实验主要内容 9

第二章 实验原料及方法 11

2.1 实验原料 11

2.2 实验仪器 11

2.3 实验测试 11

2.3.1制备水泥水化样方法 11

2.3.2水泥净浆抗压强度测试 11

2.3.3热分析（TG-DSC） 12

2.3.4水化热测试 12

2.3.5 X射线衍射分析（XRD） 12

第三章 聚羧酸盐系超塑化剂对硅酸盐水泥性能的影响 14

3.1实验部分 14

3.2聚羧酸盐超塑化剂对水泥1d 、3d 、28d抗压强度的影响 15

3.3聚羧酸盐系超塑化剂对水泥水化行为的影响 16

3.3.1 XRD分析 16

3.3.2水化热分析 19

3.3.3热分析 21

第四章　结论与展望 24

4.1结论 24

4.2展望 24

参考文献 25

致 谢 27

绪论

1.1选题背景

水泥是国民经济建设的重要基础原材料，是建筑工业三大基本材料之一，使用广，用量大，其产值已经达到建筑材料行业的50%。2013年我国水泥产量高达24.1亿t，占世界水泥总量的50%以上，连续29年居世界第一；未来需求将持续增长。预计到2020年，发展中国家的水泥需求量增长将是1990年的115%-180%。从长远来看水泥将长期作为主要建筑材料，难以被替代。

但是由于水泥工业的快速发展，实际上水泥的产量已经大于国民经济持续快速发展和大规模经济建设的需求，造成了水泥产能严重过剩。造成这种情况的原因有很多，其中最主要原因有两个条：首先，最主要的是现代工业化建设飞速发展拉动水泥行业的强大需求以及地方政府为了追求GDP增长，使得水泥企业投资建设也在急剧增长。截止2012年底 新型干法水泥生产线有1673条，产能达到29亿吨，2013新增熟料产能还将有1亿多吨。尤其是在新型干法水泥生产线的大幅增加后导致水泥供大于求，使得整个水泥市场的水泥价格一度达到低谷，直接导致现在水泥价格一度下滑，致使水泥企业生存步步艰辛。其次，最近几年国家产业结构开始不断调整，宏观经济转型不断深化，我国的GDP增速逐步调低。环境保护一直是伴随着国家经济快速发展要必须面对的问题。现在雾霾问题现在已经成为中国一些城市标志性的难题，并且范围还在扩大，像其他资源匮乏，水污染，能源危机等问题也严重地困扰着人们生活。所以国家开始必须实施更严格的环境保护标准，来改善人们所生活的环境。例如，在水泥行业中，已经实施新标准：《水泥工业大气污染物排放标准》、《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》。其主旨是提高水泥行业的要求，控制污染物排放，将进一步加快行业落后产能淘汰速度，以此缓解水泥产能过剩与改善环境^[1]。

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