粉煤灰—水泥復(fù)合漿體水化程度的多方法協(xié)同研究.pdf

1、粉煤灰作為一種常用的輔助膠凝材料，可提高水泥混凝土的工作性能和耐久性能，被廣泛應(yīng)用于公路、橋梁等工程領(lǐng)域。研究粉煤灰-水泥復(fù)合膠凝體系的水化程度、水化放熱性能及水化產(chǎn)物微結(jié)構(gòu)表征參數(shù)，是建立復(fù)雜膠凝漿體水化產(chǎn)物組成、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，優(yōu)化設(shè)計(jì)、制備高性能混凝土的理論基礎(chǔ)。
　　 國(guó)內(nèi)外對(duì)于水泥基材料水化程度的定量表征主要著眼于單一的方法，而采用不同方法對(duì)同一材料體系進(jìn)行水化程度定量表征尚缺乏系統(tǒng)性、可靠性、適用性以及橫向?qū)Ρ确治觥?/p>

2、鑒于此，本文以國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)項(xiàng)目課題一“現(xiàn)代混凝土膠凝漿體微結(jié)構(gòu)形成機(jī)理”為依托，以粉煤灰-水泥復(fù)合漿體(FA-C)為主體，圍繞粉煤灰-水泥膠凝漿體的水化程度的多方法協(xié)同表征及其水化產(chǎn)物的微結(jié)構(gòu)表征參數(shù)開(kāi)展了系統(tǒng)性研究，取得重要成果如下:
　　 采用化學(xué)結(jié)合水法和水化熱法對(duì)FA-C復(fù)合漿體整體水化程度進(jìn)行了定量表征:水化熱法表征值較化學(xué)結(jié)合水法高，兩方法的差值隨FA摻量的增加呈先增后減的趨勢(shì)，該差值隨

3、養(yǎng)護(hù)溫度的升高或減水劑摻量的增大而增大。采用化學(xué)結(jié)合水法、CH解耦法、水化熱法和NMR法對(duì)FA-C復(fù)合漿體水泥組分水化程度進(jìn)行了定量表征:其中化學(xué)結(jié)合水法、氫氧化鈣(CH)解耦法和核磁共振(NMR)法表征值相差較小，水化熱法所得結(jié)果偏高。采用鹽酸選擇性溶解法和NMR法進(jìn)行了FA-C復(fù)合漿體FA組分水化程度的定量表征:提高粉煤灰摻量、降低養(yǎng)護(hù)溫度、降低水膠比均可以縮小NMR法與鹽酸選擇性溶解法的差值。
　　 采用水化微量熱儀研究了

4、不同粉煤灰摻量、不同養(yǎng)護(hù)溫度、不同摻減水劑摻量的粉煤灰-水泥復(fù)合漿體水化放熱性能，揭示了火山灰效應(yīng)熱曲線的變化規(guī)律，并運(yùn)用Krstulovic-Dabic模型進(jìn)行水化動(dòng)力學(xué)模擬。FA-C復(fù)合漿體火山灰效應(yīng)熱是復(fù)合漿體的水化放熱量和其水泥組分單獨(dú)水化放熱量之差;火山灰效應(yīng)熱曲線存在第一凹峰、快速上升期、第二凹峰和持續(xù)上升期。FA-C復(fù)合漿體水化過(guò)程由NG-I-D（成核結(jié)晶與晶體生長(zhǎng)-相邊界反應(yīng)-擴(kuò)散）三個(gè)過(guò)程構(gòu)成;粉煤灰、減水劑摻量的提高

5、延長(zhǎng)了I過(guò)程控制時(shí)間，養(yǎng)護(hù)溫度的提高縮短了I過(guò)程控制時(shí)間、增大了NG過(guò)程反應(yīng)級(jí)數(shù)n，減水劑摻量的提高使NG-I轉(zhuǎn)變點(diǎn)值(α1)減小，使轉(zhuǎn)變點(diǎn)值(α2)增大。
　　 采用魔角旋轉(zhuǎn)固體核磁共振技術(shù)，對(duì)29Si核磁共振譜進(jìn)行分峰擬合，系統(tǒng)研究了粉煤灰摻量、養(yǎng)護(hù)齡期、養(yǎng)護(hù)溫度、減水劑摻量對(duì)FA-C復(fù)合漿體C-S-H凝膠平均分子鏈長(zhǎng)ACL、Q2/Q1和鋁硅比Al/Si的影響規(guī)律。研究表明:復(fù)合漿體ACL、Q2/Q1和Al/Si均高于水泥漿