自流平砂漿微觀結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的研究.pdf

1、一、本文研究了硅酸鹽水泥-鋁酸鹽水泥-硬石膏三元體系組分對(duì)自流平砂漿性能的影響，以及性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)非常復(fù)雜的體系。在這一體系中，各組分之間存在著比較嚴(yán)格的匹配關(guān)系，材料的性能對(duì)這種匹配關(guān)系非常敏感。這種復(fù)雜的關(guān)系表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 a、在流動(dòng)性方面，隨著硬石膏摻量的增加，在一定的范圍內(nèi)，硬石膏摻量對(duì)砂漿用水量影響不顯著，但超出這一范圍之后，隨著硬石膏摻量的增加，砂漿需水量增大。砂漿需水量隨

2、著鋁酸鹽水泥摻量的增加而增大。
　　 b、在硅酸鹽水泥-鋁酸鹽水泥-硬石膏三元體系中，各組分的水化反應(yīng)不是相互獨(dú)立的，而是相互制約的。在這一體系中，無(wú)論是水化過(guò)程還是水化產(chǎn)物，都可能與各組分單獨(dú)存在時(shí)不同，與組成有著密切的關(guān)系。這種關(guān)系不是簡(jiǎn)單的疊加，而是相互制約。
　　 c、在硅酸鹽水泥-鋁酸鹽水泥-硬石膏三元體系中，各組分對(duì)性能的影響也不是相互獨(dú)立的，而是相互制約的。在這一體系中，某一組分對(duì)性能的影響可能與其它組分的

3、數(shù)量有著密切的關(guān)系。這種關(guān)系不僅表現(xiàn)在程度上，也可能產(chǎn)生質(zhì)的變化。
　　 二、本文通過(guò)方差分析和層次分析方法研究了這一體系的復(fù)雜關(guān)系，獲得了最佳的比例關(guān)系。并采用X-RD、熱分析等手段研究了各組分的作用機(jī)理，指出引起這種復(fù)雜關(guān)系的根本原因在于：
　　 a、硅酸鹽水泥-鋁酸鹽水泥-硬石膏三元體系所形成的水化產(chǎn)物性質(zhì)有相當(dāng)大差異。在這一體系中，可能形成的水化產(chǎn)物很多，C-S-H凝膠、Ca(OH)2、鈣礬石、鋁膠、C3AH6、

4、二水石膏、等等，都有可能生成。這些水化產(chǎn)物性能差異很大。例如：C-S-H凝膠對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大，但也會(huì)導(dǎo)致較大的干縮變形；鈣礬石對(duì)早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大，并能使水泥石產(chǎn)生膨脹；鋁膠的生成有利于孔的填充，但也會(huì)增大干縮變形；C3AH6和二水石膏強(qiáng)度較低。由于水化產(chǎn)物的性能相差很大，水化產(chǎn)物的種類(lèi)和數(shù)量的變化必將引起性能的較大變化。
　　 b、鋁酸鹽水泥與硬石膏的比例關(guān)系，以及液相堿度決定著鈣礬石的形成與數(shù)量。鋁酸鹽礦物的水化產(chǎn)物與是否存在石

5、膏有關(guān)。沒(méi)有石膏存在時(shí)，鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物是C3AH6和鋁膠；有石膏存在時(shí)，水化產(chǎn)物則是鈣礬石或單硫型水化硫鋁酸鈣。硬石膏過(guò)剩時(shí)，則會(huì)有二水石膏生成。
　　 c、鋁酸鹽水泥與硅酸鹽水泥的比例關(guān)系決定著鋁膠和C3AH6的數(shù)量。鋁酸鹽水泥的礦物組成主要是一些低鈣鋁酸鈣，它將吸收Ca(OH)2生成C3AH6。當(dāng)Ca(OH)2不足時(shí)，則會(huì)形成鋁膠。在這一體系中，Ca(OH)2由硅酸鹽水泥提供。由此可見(jiàn)，鋁酸鹽水泥與硅酸鹽水泥的比例關(guān)系

6、決定著體系中Ca(OH)2充足與否，當(dāng)然也就決定著鋁膠和C3AH6的數(shù)量。
　　 在這一體系中，性能對(duì)其結(jié)構(gòu)是非常敏感的，而結(jié)構(gòu)對(duì)組成也是敏感。因此，組成的波動(dòng)可能引起性能的顯著變化，甚至是質(zhì)的飛躍。
　　 三、本文還研究了在不同體系中粉煤灰的作用及其機(jī)理，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：
　　 a、在硅酸鹽水泥中單摻粉煤灰，使得體系中硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物減少，因而硬化砂漿的強(qiáng)度隨粉煤灰摻量的增加而減小，同時(shí)粉煤灰作為微集料限制著硬

7、化水泥石的干縮變形。
　　 b、在硅酸鹽水泥-鋁酸鹽水泥體系中，由于鋁酸鹽水泥與粉煤灰之間存在著對(duì)Ca(OH)2的競(jìng)爭(zhēng)，從而導(dǎo)致體系中Ca不足，粉煤灰的火山灰反應(yīng)很難進(jìn)行，因此，隨著粉煤灰摻量的增加，硬化砂漿的強(qiáng)度顯著降低，干縮變形逐漸減小。
　　 c、在硅酸鹽水泥-硬石膏體系中，摻入粉煤灰之后，硬石膏可作為激發(fā)劑對(duì)粉煤灰的火山灰反應(yīng)產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用，但是并不能改變硬化水泥石強(qiáng)度和干縮變形減小的趨勢(shì)，僅僅對(duì)該減小趨勢(shì)有