養(yǎng)護制度和硫酸鹽侵蝕對超高性能混凝土性能與微結構的影響.pdf

1、養(yǎng)護制度和硫酸鹽侵蝕影響超高性能混凝土（UHPC）膠凝材料水化進程，進而影響水化硅酸鈣、含鋁相等水化產(chǎn)物微結構形成與演變機理，水化產(chǎn)物的組成和微結構是混凝土的基本單元，決定了其力學性能和耐久性能。論文依托國家自然科學基金海峽基金項目―超高性能混凝土制備與工程應用基礎研究‖（U1305245）和國家973計劃項目課題―嚴酷環(huán)境下長壽命混凝土材料微結構形成與調(diào)控‖（2015CB655101），運用29Si和27Al核磁共振（MAS NMR）

2、、XRD、SEM、MIP等先進測試技術，研究了養(yǎng)護制度和硫酸鹽侵蝕對UHPC膠凝漿體微結構的影響，探討了UHPC性能與微結構的關系。主要研究成果如下：
　　1、研究了養(yǎng)護制度對水泥-硅灰體系 UHPC水化硅酸鈣、含鋁相等水化產(chǎn)物的微結構形成與演變規(guī)律。標準養(yǎng)護條件下，UHPC水化產(chǎn)物主要為C-S-H、CH、AFt、AFm和TAH，隨著齡期的增長，C-S-H結構的Al[4]/Si逐漸減小，平均分子鏈長（MCL）逐漸增大。80℃蒸汽養(yǎng)

3、護48h后，在標準條件下繼續(xù)養(yǎng)護至不同齡期的養(yǎng)護制度下，UHPC水化產(chǎn)物為C-S-H、CH、AFt、AFm和TAH，隨著齡期的增長，C-S-H凝膠的Al[4]/Si逐漸減小，平均分子鏈長先增大后減小，再增大；3d~7d是硅灰與Ca(OH)2反應占主導，促進硅氧四面體二聚體向多聚體轉(zhuǎn)變，提高 C-S-H的MCL；7d~28d水泥水化占主導地位，Si-O二聚體增多， MCL降低，28d后硅灰與Ca(OH)2反應繼續(xù)占主導，MCL增大。210

4、℃、2MPa壓蒸養(yǎng)護8h后，UHPC水化產(chǎn)物主要為tobermorite、CH和TAH；在標準條件下繼續(xù)養(yǎng)護，水泥和硅灰水化產(chǎn)生的C-S-H凝膠增多，TAH結合漿體中的SO42-，轉(zhuǎn)化成AFm和AFt，水化硅酸鈣的MCL先減小后增大，Al[4]/Si逐漸減小。
　　2、對比分析了不同養(yǎng)護制度UHPC達到相同強度時微結構，探討了UHPC力學性能與微結構的關系。不同養(yǎng)護制度UHPC達到相同強度時，水泥水化程度?c和硅灰反應程度?SF：

5、標準養(yǎng)護＞80℃蒸汽養(yǎng)護≈壓蒸養(yǎng)護；C-S-H聚合度和MCL:壓蒸養(yǎng)護＞80℃蒸汽養(yǎng)護＞標準養(yǎng)護；Al[4]/Si：壓蒸養(yǎng)護＞80℃蒸汽養(yǎng)護＞標準養(yǎng)護；孔隙率：標準養(yǎng)護＞80℃蒸汽養(yǎng)護＞壓蒸養(yǎng)護；水化產(chǎn)物種類：標準養(yǎng)護和80℃蒸汽養(yǎng)護包括C-S-H、CH、AFt、AFm和TAH，壓蒸養(yǎng)護為tobermorite、CH和TAH。UHPC力學性能不僅取決于水化硅酸鈣結構、數(shù)量和水泥石的孔結構，還與含鋁相水化產(chǎn)物種類有關。
　　3、研究

6、了硫酸鹽侵蝕對不同養(yǎng)護制度的超高性能膠凝漿體水化產(chǎn)物微結構演變的影響。硫酸鹽侵蝕180d對水膠比0.35、摻加礦粉高強混凝土C-A-S-H具有明顯脫鋁作用，而對三種養(yǎng)護制度下UHPC膠凝漿體C-A-S-H脫鋁作用較弱，同時提高了水泥水化程度，C-S-H凝膠MCL和Al[4]/Si略有降低；硫酸鹽侵蝕對壓蒸養(yǎng)護的UHPC含鋁相水化產(chǎn)物的影響，較標準條件和80℃蒸汽養(yǎng)護顯著，硫酸鹽侵蝕促進壓蒸養(yǎng)護的UHPC中TAH向AFt和AFm轉(zhuǎn)化。