硬化水泥漿體結(jié)構(gòu)和性能與熟料礦物匹配水化的關(guān)系.pdf

1、水泥基材料是目前用量最大、用途最廣的土木工程材料，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用，但是水泥基復合材料也存在其本身缺陷。比如其韌性差、抗折強度低;在惡劣環(huán)境下容易受各種離子的侵入腐蝕，使結(jié)構(gòu)遭到破壞等。雖然這些年許多學者采取各種措施來解決上述問題，比如摻加各種外加劑、礦物細摻料研制高性能混凝土，在一定程度上改善了混凝土的強度和耐久性，但是水泥基材料破壞的根本原因還是在于其結(jié)構(gòu)的致密性低、均勻性差。因此，需要從材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造入手，進一步提

2、高水泥基材料的性能，對水泥熟料礦物之間的匹配水化的機理進行研究，控制形成勻質(zhì)漿體結(jié)構(gòu)的各種因素，生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)致密、均勻、耐久性好、使用壽命高的優(yōu)質(zhì)混凝土。
　　本文從熟料礦物組成，晶種誘導水泥水化以及熟料的顆粒組成三方面對熟料礦物匹配水化進行了研究，通過控制水泥熟料各礦物相之間的匹配水化，達到控制水化產(chǎn)物形成的速率、形態(tài)與尺寸、顆粒分布與堆積情況等，最終控制水泥基材料硬化漿體形成均勻和致密的結(jié)構(gòu)。主要的研究成果及結(jié)論如下:
　

3、　1.礦物組成對熟料匹配水化及硬化漿體結(jié)構(gòu)和性能的影響
　　(1)硬化漿體的1d抗壓強度總體上與C3A含量相關(guān)性較好，但是，當KH=0.87時，與(C3S+C3A)/C4AF比值的相關(guān)性更好，相關(guān)系數(shù)為0.9996。28d強度與C3S含量相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.9251，但是，當KH=0.87時，與(C3S+C3A)/C4AF的比值相關(guān)性更好，相關(guān)系數(shù)為0.9684，而當KH=0.93時，28d強度與C3S/C2S的比值相關(guān)性較

4、好，相關(guān)系數(shù)為0.9989。90d的強度在KH=0.87時與(C3S+C2S)/C4AF的比值相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.9998。
　　(2)熟料中C3A的含量是影響1h內(nèi)水泥水化放熱速率的主要因素，當C3A含量相差不大時，C3S的含量對水泥試樣的水化放熱速率有重要影響;C3S含量對水泥試樣30h后的水化速率其重要作用。
　　(3)當熟料四種主要的礦物含量分別為C3S58.6％，C2S17.9％，C3A9.6％，C4AF11

5、.3％時，各熟料間匹配水化好，硬化水泥漿體的平均孔徑為9.35μm，最可幾孔徑為3.15μm，孔隙率為5.29％，90d抗壓強度達到135.1MPa，最終形成致密均勻的硬化漿體結(jié)構(gòu)。
　　2.晶種誘導對硬化漿體結(jié)構(gòu)與性能的影響
　　(1)摻加晶種可以提高普通硅酸鹽水泥的水化放熱速率，對水泥有促凝作用;當摻加晶種的水灰比為0.28，養(yǎng)護56d時，對水泥漿體性能的優(yōu)化效果最好。
　　(2)摻加晶種優(yōu)化漿體結(jié)構(gòu)，進而提高試樣

6、的抗壓、抗折強度，并能確定晶種的最佳摻量為4％。在最佳摻量下，56d齡期的晶種比28d齡期晶種對水泥強度的影響效果更好，能使水泥的3d抗壓、抗折強度分別提高13.63％、45.26％，7d抗壓、抗折強度分別提高10.29％、17.23％，28d抗壓、抗折強度分別提高13.83％、23.03％。
　　3.熟料顆粒組成對硬化漿體和結(jié)構(gòu)與性能的影響
　　合理控制水泥熟料的顆粒組成，使各粒徑范圍內(nèi)熟料水化速率匹配，水化產(chǎn)物合理的交織