三异丙醇胺TIPA对硅酸盐水泥的性能影响

水泥在国民基础设施建设，和经济发展中不可或缺的基础原材料。但随着环境污染日益加剧，水泥的生产还处于高能耗产业。据统计每生产一顿水泥熟料约消耗120kg标煤、耗电80kWh。另外，在生产过程中还会排放出大量的粉尘、CO2、SO2等污染物。现在市场广泛常用的是硅酸盐矿物水泥，它主要成分是硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）。当与水掺和后，矿物遇水发生水解或水化反应而变成水合物，水化速度的快慢影响水泥的强度，铝酸三钙、硅酸三钙对水泥的凝结时间和早期强度起决定作用。这种硅酸盐水泥适用范围：

01、用于一般工业与民用建筑物中，并可配置高品混凝土和各种混凝土预制构建。

02、用于地下、水工及海水工程。

03、用于高温受热工程和大体积混凝土浇筑工程。

硅酸盐矿渣水泥和普通硅酸盐水泥较大的区别有：

01、掺料，矿渣水泥石灰石或粒化高炉矿渣产量为6%~15%，而普硅水泥掺量为5%以内。

02、性能普硅水泥早期强度和后期强度增长都比较快，在低温情况下增长速度也比矿渣水泥块，抗腐蚀性能比较差，水化热高，抗冻、耐磨性好。

03、矿渣水泥早期和低温环境下强度增长较慢，后期增长速度较快，水化热较低，抗腐蚀性、耐热性较好，但干缩变形大，析水性大，耐磨性差。

04、厚大体积混凝土和在高湿环境或永远处在水下的混凝土优先选用矿渣水泥。但一般情况下普硅水泥都可以使用。

水泥的后期强度决定着施工质量，而三异丙醇胺TIPA对于后期强度的增强作用存在一个最佳掺量值。石灰石粉则对早、后期强度均有不利影响，掺量越少越好。为进一步研究TIPA与NaCl复合应用于石灰石硅酸盐水泥的情况，以及石灰石粉细度所带来的影响，在以上研究的基础上选取三种不同细度的石灰石粉（重质碳酸钙粉）在0.07%TIPA和0.1%NaCl的复合作用下进行了相关实验研究。

复合作用下得到以下几项结论：

01、石灰石粉对水泥各龄期强度的降低/增强效果随粒径和掺量的增大而消弱，但都表现出一致的增强趋势。其中，800~600目和600~400目的石灰石粉的效果类似，在该试验范围内对28d强度都有较好的增强作用。而400~300目的石灰石粉掺量在5%时对28d强度有增强效果，而掺量增加到10%时在28d龄期内没有表现出增强效果。

02、石灰石粉在水化早期可促进C3S的水化，对其后期影响不大。石灰石粉的细度对水泥中熟料矿物间的水化没有显著影响，但是，石灰石粉越细越有利于石膏耗尽后碳铝酸钙的生成，同时使水化放热量增大。水化历程与强度结果相对应，掺800~600目和600~400目的石灰石粉的仍然表现出相似的水化性能。另外，本章水化量热实验再次表明TIPA能够促进水泥中AFt的生成。

03、不同细度的石灰石粉掺入后都使总孔隙率增大，水化凝胶孔隙和连通孔隙减少、大孔增加。尤其是粒径较大的石灰石粉使大孔增加显著，孔隙分布粗化。