水泥石的孔結(jié)構(gòu)與干燥收縮的關(guān)系.pdf

1、混凝土體積變形會導(dǎo)致開裂，并且易于引發(fā)鋼筋銹蝕、腐蝕等一系列破壞，使混凝土材料的耐久性降低?；炷敛牧象w干燥收縮是影響體積變形的重要因素，而引起干燥收縮的主要組分是水泥石。
　　水泥石是一種多孔材料，孔隙主要包括凝膠孔和毛細孔，置于相對濕度較低的環(huán)境中，孔隙中的水分蒸發(fā)逸出，從而導(dǎo)致水泥石干縮。水泥石的孔隙率、孔徑分布、孔形特征成為影響干燥收縮的重要因素。
　　本論文主要采用循環(huán)壓汞法對水泥石的孔結(jié)構(gòu)進行分析，利用固體核磁共

2、振的測試結(jié)果估算水泥石凝膠孔孔隙率。通過確定0.5水灰比，單一控制養(yǎng)護溫度、水泥細度、齡期、粉煤灰摻量中的一種因素改變水泥石孔結(jié)構(gòu)，并測試水泥石在梯度濕度下的干燥收縮性能，研究孔結(jié)構(gòu)和干燥收縮的關(guān)系。
　　本論文主要得出如下結(jié)論：
　　①養(yǎng)護溫度是影響水泥水化程度的重要環(huán)境因素，當(dāng)齡期和水泥細度不變，并且不摻粉煤灰，養(yǎng)護溫度從20℃升高到40℃時，由循環(huán)壓汞法測得的水泥石總孔隙率（以下簡稱總孔隙率）增大，由核磁共振測試結(jié)果估

3、算的水泥石凝膠孔孔隙率增大，凝膠孔比例減小，墨水瓶孔增多，孔徑大于100nm的孔的比例由9.88％上升到34.59%，50nm-100nm的孔體積依次為0.031mL/g、0.030mL/g，10nm-50nm的孔的比例由54.77%下降到39.54%，養(yǎng)護溫度從40℃升高到60℃時，孔結(jié)構(gòu)變化不明顯，養(yǎng)護溫度溫度從20℃升高到60℃時，100%-53%濕度段的收縮值接近，53%到23%濕度范圍內(nèi)收縮值減小，在23%到7%濕度區(qū)間，40

4、℃養(yǎng)護的水泥石收縮最小，60℃養(yǎng)護的水泥收縮值略大于20℃。
　?、谒嗉毝扔绊懰嗨潭群退酀{的分散狀態(tài)，從而影響水泥石的孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)齡期和養(yǎng)護溫度不變，并且不摻粉煤灰時，水泥比表面積由200m2/kg增加到600m2/kg時，350m2/kg的總孔隙率最小，200m2/kg與600m2/kg的總孔隙率接近，350m2/kg的凝膠孔孔隙率最大，600m2/kg的凝膠孔孔隙率大于200m2/kg，200m2/kg的墨水瓶孔體積接

5、近350m2/kg，600m2/kg的墨水瓶孔體積最大，孔徑大于100nm的孔的比例由12.11%下降到7.11%，50nm-100nm的孔體積依次為0.035mL/g、0.031mL/g、0.037mL/g，10nm-50nm的孔的比例依次為57.34%、54.77%、61.58%，在各濕度段，水泥石的收縮值隨著比表面積的增加而增加。
　?、埤g期影響水泥水化程度，從而影響水泥石的孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)養(yǎng)護溫度和水泥細度不變，不摻粉煤灰時，齡

6、期從28d增加到360d時，水泥石總孔隙率減小，凝膠孔孔隙率增大，墨水瓶孔減少，孔徑大于100nm的孔比例由16.29%升至21.62%，50nm-100nm的孔比例由9.13%下降至5.33%，各濕度段，水泥石收縮值減小。
　　④粉煤灰的顆粒效應(yīng)和對水泥水化程度的影響會改變水泥石的孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)養(yǎng)護溫度、水泥細度和齡期不變時，粉煤灰摻量由0%增加到40%時，水泥石的總孔隙率增大，對孔徑大于100nm的孔，0%的比例大于10%和25%

7、，10%、25%、40%的比例依次升高，孔徑在50nm-100nm的孔，10%的孔體積最小，25%孔體積最大，40%的孔體積大于0%，對孔徑小于50nm的孔，0%的比例最大，10%、25%、40%的比例依次降低，在100%到53%濕度范圍內(nèi)，收縮值依次為0.55、0.57、0.6、0.52，在53%到23%濕度區(qū)間內(nèi)，收縮值隨粉煤灰摻量增加而減少，在23%-到7%濕度區(qū)間內(nèi)，收縮值依次為0.05、0.07、0.05、0.05。
　

8、?、莓?dāng)水泥細度和齡期不變，粉煤灰摻量為25%，養(yǎng)護溫度由20℃升高到60℃時，水泥石的總孔隙率減小，孔徑在50nm-100nm的孔減少，孔徑小于50nm的孔增多，各濕度段粉煤灰水泥石的收縮值隨著養(yǎng)護溫度的升高而減小，在23%到7%濕度區(qū)間，養(yǎng)護溫度為60℃，水泥石的收縮值接近0。
　?、匏嗍胁煌讖椒秶目资畬?yīng)著不同濕度區(qū)間的干縮，在本論文中，不妨按實際的濕度梯度劃分區(qū)間，在100%-53%濕度區(qū)間，大約50nm-100n

9、m的孔失水引起干縮，在53%-23%濕度段，大約10nm-50nm的孔失水引起干縮，在23%-7%濕度范圍，小于10nm的孔失水引起干縮，孔徑大于100nm的孔失水不會引起顯著干縮。
　　⑦100%到7%濕度范圍內(nèi)，水泥石的干縮除了水泥石孔結(jié)構(gòu)和水化產(chǎn)物的影響外，還與水泥石中未水化膠凝材料的剛度和數(shù)量有關(guān)。在100%到53%濕度區(qū)間，主要是水泥石中50nm-100nm的孔失水產(chǎn)生的毛細管張力引起干縮，50nm-100nm孔徑范圍內(nèi)