基于納微米改性的水泥超膠凝化理論研究.pdf

1、本文依托于湖北省科技支撐項目（2015BAA084）“基于納微米效應的長壽命混凝土表面強化材料的設計及應用”，主要針對混凝土應用過程中由于水泥顆粒級配不合理導致整體膠凝效率不高、約20-40％的水泥熟料不水化的問題及混凝土界面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)缺陷，采用水泥后制備技術(shù)，基于表面改性及超膠凝化原理，對普通硅酸鹽水泥進行二次粉磨，以制備顆粒更小、粒度分布更合理、膠凝效率更高的超膠凝水泥，通過加入微研磨介質(zhì)大幅提高水泥粉磨效率，通過加入表面改性劑，

2、提高水泥顆粒分散性、解決水泥過細帶來的水化速率快、早期水化熱高的問題。將超膠凝水泥取代部分水泥摻入到混凝土中使用，優(yōu)化了水泥整體顆粒級配，由于其高分散性以及高細度，超膠凝水泥易于分散到水泥漿體孔隙中，大幅降低水泥石孔隙率，使結(jié)構(gòu)更加致密，避免了氫氧化鈣的擇優(yōu)取向；同時水泥顆粒更細亦提高了水泥水化程度，充分發(fā)揮水泥膠凝活性，提高混凝土強度。在超膠凝體系下引入納微米材料進行改性，硅灰以及納米二氧化硅的加入能夠進一步降低水泥漿體孔隙率，優(yōu)化水

3、泥石結(jié)構(gòu)，同時由于其高活性，易與氫氧化鈣發(fā)生二次水化，改善界面過渡區(qū)缺陷，提高混凝土強度。
　　本文主要進行了以下幾個方面：
　　1.制備超膠凝水泥，并采用激光粒度分布、比表面積、凝結(jié)時間、需水量、SEM以及水化熱等測試方法評價其各項性能。結(jié)果表明：加入10%微研磨介質(zhì)以及千分之一表面改性劑對水泥進行粉磨，D50值減少了8.426μm，助磨效果很好；早期水化放熱峰延后了，說明表面改性劑可以解決由于水泥過細帶來的早期水化過快的

4、問題。
　　2.探究了超膠凝水泥對水泥砂漿強度性能的影響規(guī)律，并通過 XRD、TG-DSC、MIP、SEM、砂漿界面過渡區(qū) SEM等測試方法分析其水化產(chǎn)物及微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：超膠凝水泥的加入可以顯著提高水泥砂漿強度，最優(yōu)摻量為20%；從水化產(chǎn)物物相分析，加入SC后，氫氧化鈣量增加了，說明SC的加入促進了水化進程；從微觀結(jié)構(gòu)分析，加入 SC后，氫氧化鈣的分布更加均勻，孔隙率更低，說明SC可以顯著改善水泥漿體致密程度。
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5、.建立SC-SF二元體系以及SC-SF-NS三元體系，探究其對水泥砂漿強度性能的影響規(guī)律，并通過 XRD、TG-DSC、MIP、SEM、砂漿界面過渡區(qū) SEM等測試方法分析其水化產(chǎn)物及微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：在超膠凝體系下，依次加入SF和NS，逐級填充，可進一步提高水泥砂漿強度，最優(yōu)摻量分別為4%和2%；從水化產(chǎn)物物相分析，加入SF和NS降低了氫氧化鈣含量，提高了CSH凝膠量；從微觀結(jié)構(gòu)分析，加入SF和NS，界面過渡區(qū)氫氧化鈣分布較SC體系