论文总字数：27819字

摘 要

硫铝酸盐水泥作为一种新型水泥，有着高早强、微膨胀、低钙、低碱、合成温度低等优点，但由于其凝结过快，凝结时间的调控备受关注。同时针对OPC-CSA复合水泥也存在同样的问题，因此，利用缓凝剂硼酸调节硫铝酸盐水泥以及OPC-CSA复合水泥的凝结时间，并研究其对两者水泥的性能及水化的影响是本论文的主要内容。

实验结果表明：在几种不同掺量的硼酸(0.01%、0.05%、0.1%和0.2%)中，硫铝酸盐水泥的凝结时间随着硼酸掺量的增加先促凝后缓凝，硼酸掺量为0.2%时，缓凝效果最明显。微观分析显示，硼酸延缓了钙矾石（AFt）的生成又延缓了AFm的及转化。

硼酸对OPC-CSA复合水泥的缓凝效果优于硫铝酸盐水泥。当硼酸掺量为0.05%时，缓凝效果最佳，且对OPC-CSA复合水泥强度造成的不良影响最低。微观分析显示，硼酸促进C₃S的水化，但降低其水化速率，累计放热量随着硼酸掺量的增加而下降。水化后期硼酸能够优化OPC-CSA复合水泥浆体的孔结构，同时降低孔隙率与孔体积。

关键词：硫铝酸盐水泥；OPC-CSA复合水泥； 硼酸；性能；水化

ABSTRACT

Sulphoaluminate cement is a new kind of cement,which has the advantage of high early strength, micro-expansion, low calcium, low alkali, and low synthesis temperature. However, due to its excessive condensation, we use retarder to control the setting time of sulphoaluminate cement. At the same time, the same problem exists for OPC-CSA composite cement. Therefore, this paper studies the influence of retarder sodium borate to the setting time of Sulphoaluminate cement and OPC-CSA composite cement, and the effect of the both cements on the properties and hydration.

The results indicate that: in several different content of borax and sodium borate (0.01%、0.05%、0.1% and 0.2%),the retard of setting time decreased with the increase dosage of sodium borate before coagulant. The effect of 0.2% sodium borate is the most obvious. Microscopic analysis showed that sodium borate delayed the generation of AFt, and retarded the transformation of the AFm.

Retarding effect of sodium borate to OPC-CSA composite cement is better than CSA cement. The effect of 0.05% sodium borate is the most obvious, and the bad effect to OPC-CSA composite cement is the lowest. Microscopic analysis showed that sodium borate promotes the hydration of C₃S, but decreases the hydration rate. Cumulative heat release decreased with the increase dosage of sodium borate. At the later stage of hydration, sodium borate can optimize the pore structure of OPC-CSA composite cement, at the same time reduce porosity and pore volume.

KEYWORDS:sulphoaluminate cement; OPC-CSA composite cement; sodium borate; performance; hydration;

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1水泥工业发展概况 1

1.2 硫铝酸盐水泥的性能特点 2

1.3混凝土外加剂 2

1.3.1混凝土外加剂的发展 2

1.4缓凝剂 3

1.4.1缓凝剂简介 3

1.4.2缓凝剂的种类 3

1.4.3缓凝剂的作用机理 4

1.5研究方法和技术路线 6

1.5.1具体研究内容 6

1.5.2技术路线 6

第二章　实验材料与方法 7

2.1实验原料 7

2.2主要测试方法 8

2.2.1 水泥宏观性能测试方法 8

2.2.2 水泥水化试样的制备 8

2.2.3 水泥微观测试方法 9

第三章 硼酸对CSA水泥性能及水化的影响 11

3. 1 硼酸对CSA水泥性能的影响 11

3.1.1 硼酸对水泥凝结时间的影响 11

3.1.2 硼酸对水泥强度的影响 11

3. 2 硼酸对CSA水泥水化的影响 12

3.2.1 水化热 13

3.2.2 XRD 14

3.2.3 TG/DTG 16

3.2.4 SEM 17

3.2.5 MIP 18

3.3 本章小结 19

第四章 硼酸对OPC-CSA复合水泥性能及水化的影响 21

4. 1 硼酸对OPC-CSA复合水泥性能的影响 21

4.1.1硼酸对OPC-CSA复合水泥凝结时间的影响 21

4.1.2 硼酸对水泥强度的影响 22

4. 2 硼酸对OPC-CSA复合水泥水化的影响 22

4.2.1 水化热 22

4.2.2 XRD 25

4.2.3 TG/DTG 26

4.2.4 SEM 28

4.2.5 MIP 30

4.3 本章小结 31

第五章 结论与展望 33

5.1 结论 33

5.2 展望 33

参考文献 35

致谢 38

第一章 绪论

1.1水泥工业发展概况

在现今的建筑工业中，水泥的作用日益重要，成为三大基本材料之一。伴随着水泥工业的发展，水泥的生产日趋完善化与科学化，水泥的质量和品种有了很大的发展^[1]。水泥的产值不断提高，在近几年内逐渐达到整个建筑行业的50%，2013年我国的水泥产量达到24.1亿t，这样的产量已经占世界的水泥产量半数以上。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%^[2]。从长远来看水泥将长期作为主要建筑材料，很难被替代。

水泥产业的发展同时也造成一系列的问题。水泥工业导致的资源、能源消耗过大，环境污染问题也令人担忧，而水泥的产量已经远远超出国民经济持续健康发展的需求，其主要原因是现代化建设的过快发展，致使水泥的过量生产，水泥产量供过于求以致水泥市场进入低谷。此外我国水泥性能普遍较低，以低标号为主的水泥产品市场仍旧经久不衰，要将低标号水泥的强度达到高标号水泥强度，其水泥用量势必要更大，这就造成了混凝土的耐久性变差，以及原材料的浪费，同时建筑物的寿命势必也会有不小的影响，为以后的安全隐患埋下伏笔。此外，低标号水泥的大规模生产也造成了一系列环境污染问题，如废气排入大气，废水污染河道，严重影响环保问题^[3]。

请支付后下载全文，论文总字数：27819字