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(xiàng)目（2015BAA084）“基于納微米效應(yīng)的長(zhǎng)壽命混凝土表面強(qiáng)化材料的設(shè)計(jì)及應(yīng)用”，主要針對(duì)混凝土應(yīng)用過(guò)程中由于水泥顆粒級(jí)配不合理導(dǎo)致整體膠凝效率不高、約20-40％的水泥熟料不水化的問(wèn)題及混凝土界面過(guò)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(duì)普通硅酸鹽水泥進(jìn)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(guò)加入微研磨介質(zhì)大幅提高水泥粉磨效率，通過(guò)加入表面改性劑，

2、提高水泥顆粒分散性、解決水泥過(guò)細(xì)帶來(lái)的水化速率快、早期水化熱高的問(wèn)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(jí)配，由于其高分散性以及高細(xì)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(shí)水泥顆粒更細(xì)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(qiáng)度。在超膠凝體系下引入納微米材料進(jìn)行改性，硅灰以及納米二氧化硅的加入能夠進(jìn)一步降低水泥漿體孔隙率，優(yōu)化水

3、泥石結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于其高活性，易與氫氧化鈣發(fā)生二次水化，改善界面過(guò)渡區(qū)缺陷，提高混凝土強(qiáng)度。
　　本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)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(shí)間、需水量、SEM以及水化熱等測(cè)試方法評(píng)價(jià)其各項(xiàng)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(duì)水泥進(jìn)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(shuō)明表面改性劑可以解決由于水泥過(guò)細(xì)帶來(lái)的早期水化過(guò)快的

4、問(wèn)題。
　　2.探究了超膠凝水泥對(duì)水泥砂漿強(qiáng)度性能的影響規(guī)律，并通過(guò) XRD、TG-DSC、MIP、SEM、砂漿界面過(guò)渡區(qū) SEM等測(cè)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(qiáng)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(shuō)明SC的加入促進(jìn)了水化進(jìn)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(shuō)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(duì)水泥砂漿強(qiáng)度性能的影響規(guī)律，并通過(guò) XRD、TG-DSC、MIP、SEM、砂漿界面過(guò)渡區(qū) SEM等測(cè)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(jí)填充，可進(jìn)一步提高水泥砂漿強(qiáng)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(guò)渡區(qū)氫氧化鈣分布較SC體系