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在水泥工业中,大量的能量消耗在原料及其熟料的粉磨上,而使用助磨剂则是提高粉磨效率最为简单便捷的方法,添加助磨剂投资少见效快,并能有效的改善水泥实物质量。目前,国内外比较通用的有机助磨剂是烷醇胺类和多羟基醇类,例如三乙醇胺、二乙醇胺、多缩乙二醇、三异丙醇胺等。三乙醇胺是极性很强的醇胺,水溶液呈碱性,能够螯合水泥中的金属离子与矿物质相互作用,通常与多元醇复配使用,对水泥有一定的助磨效果,能很快的提高水泥早期强度,但是水泥后期强度却有所下降,成本也较高。本文研究的目的是通过用无机酸、有机酸对三乙醇胺进行处理,在助磨工艺不变的前提下,减少助磨剂用量,不但能提高助磨效率和水泥早后期强度,有效的改善水泥性能,而且达到节能降耗的目的。本文合成了五种改性三乙醇胺化合物,即三乙醇胺硫酸酯(GA1)、三乙醇胺乙酸酯(GA2)、三乙醇胺马来酸酯(GA3)、马来酸三乙醇胺盐(GA4)和油酸二乙醇胺盐(GA5)。以三乙醇胺为参比项,在不同添加量下,各化合物与水泥熟料和石膏在闭路磨机内粉磨一定的时间,通过分析粉体的比表面积(SSA)、粒径分布、中值粒径(D50)、均匀性系数(n)和强度,探讨了改性三乙醇胺会对水泥助磨效果产生的影响,并利用XRD、SEM、氮气吸附等微观检测于段研究不同助磨剂对水泥浆体水化的影响,从而探讨了助磨增强机理。结果表明:(1)作为参比项的三乙醇胺对于该水泥的最佳掺量为0.02%,最优粉磨时间25min。在此基础上,改性三乙醇胺与之相比,用量少,大约为0.006%-~0.01%,而且无论是从水泥的细度,还是中值粒径或是均匀性系数来考虑都具有很好的助磨效果,尤其是三乙醇胺乙酸酯和三乙醇胺马来酸盐作用效果更为明显,主要在于它们优化了颗粒粒径分布,使3~32μm细颗粒含量增加,在宏观上就反映为水泥强度的增加。(2)在改性三乙醇胺作用下,随着水化历程的进行,通过C-S-H的FTIR分析可知,C-S-H结构有发展成长链甚至网状结构的趋势;利用XRD得出,水化产物的种类基本不变,熟料矿物明显减少参与反应,水化产物增多。(3)通过用SEM观察不同水化阶段的水泥浆体形貌,及分析其孔结构,进一步得出,在改性三乙醇胺影响下,水化反应进行的更完全,水化产物多,填充在水泥浆体内部使其结构密实牢固。(4)对于其助磨增强机理,考虑从物理机械粉磨及化学激发两方面作用,探讨了作用机理。本课题合成的改性三乙醇胺,综合性能良好,预期可作为助磨剂应用于水泥工业中。