基于可壓縮堆積模型的水泥基復(fù)合材料性能研究.pdf

1、本文通過對(duì)可壓縮堆積模型進(jìn)行理論推導(dǎo)和對(duì)密實(shí)度計(jì)算過程中相關(guān)參量進(jìn)行假設(shè)，將可壓縮堆積模型用于水泥基復(fù)合材料堆積密實(shí)度的計(jì)算，并在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，研究了低水膠比下礦物微粉的密實(shí)效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)兩方面共同作用對(duì)水泥基復(fù)合材料的流變性能和硬化性能的影響。 通過對(duì)上述水泥基復(fù)合材料中的密實(shí)效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和分析，取得了如下主要成果： (1)利用Andreasen方程計(jì)算最緊密堆積時(shí)的顆粒粒級(jí)分布，并將各種摻量下

2、的混合料的顆粒粒級(jí)的微分分布曲線與最緊密堆積時(shí)的顆粒粒級(jí)微分分布曲線進(jìn)行對(duì)比，由Andreasen方程的思想可知，混合體系的顆粒微分分布與最緊密堆積的顆粒分布越接近，體系的堆積密實(shí)度則會(huì)越高，這與CPM模型的計(jì)算結(jié)果完全吻合，故利用Andreasen方程可以從側(cè)面證明CPM模型用于水泥基復(fù)合材料的密實(shí)度計(jì)算具有一定的正確性。 (2)在不同的水膠比條件小，影響漿體塑性粘度的因素不同。在低水膠比條件下，漿體塑性粘度在很大程度上取決于

3、自由水量即顆粒之間水膜層的厚度，即漿體塑性粘度與礦物微粉的密實(shí)作用有直接關(guān)系，密實(shí)度越大，在用水量一定時(shí)，顆粒間水膜層的厚度越大，漿體塑性粘度越低。而在高水膠比條件下，早期水泥水化反應(yīng)加劇，水化產(chǎn)物增多，漿體的塑性粘度在很大程度上取決于水化產(chǎn)物的濃度和穩(wěn)定程度，礦物微粉的摻入時(shí)起到類似“晶核”的作用，為水化產(chǎn)物形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了更多的接觸點(diǎn)，使得水化產(chǎn)物更趨穩(wěn)定，故漿體塑性粘度提高。 (3)在低水膠比條件下，水泥漿體的塑性粘

4、度與密實(shí)度之間近似呈衰減函數(shù)的關(guān)系，且衰減程度逐漸減弱，在一定的密實(shí)度的變化范圍內(nèi)，密實(shí)度與塑性粘度的近似關(guān)系可以表示為：η=e(16.39107-47.476φ+32.35506φ2)(R2=0.97068) (4)礦物微粉對(duì)水泥基復(fù)合材料硬化漿體密實(shí)度的提高一方面體現(xiàn)在物理密實(shí)上，另一方面體現(xiàn)在化學(xué)密實(shí)上。在低水膠比下，礦物微粉顆粒對(duì)混合體系密實(shí)度提高越大，混合體系的抗壓強(qiáng)度越高。當(dāng)水膠比較大時(shí)，顆粒之間不再緊密接觸，礦物微