基于電阻率法的水泥水化過程的計(jì)算機(jī)模擬研究.pdf

1、我國是世界上混凝土產(chǎn)量最高的國家，但生產(chǎn)高性能混凝土的比例卻很低，而隨著我國城鎮(zhèn)化的規(guī)模和步伐進(jìn)一步加大，對高性能混凝土的需求日益劇增。因此，急需對影響硬化水泥石結(jié)構(gòu)及其性能的水泥水化過程進(jìn)行研究。在此背景下，本課題主要采用電阻率法和基于電阻率法的計(jì)算機(jī)模擬對水泥基材料中水泥水化過程進(jìn)行了研究。
　　本文首次提出將電阻率微分曲線峰值特征點(diǎn)對應(yīng)時(shí)間作為水泥水化動力學(xué)模型臨界時(shí)間輸入到計(jì)算機(jī)模擬當(dāng)中，對水灰比分別為0.35、0.40、

2、0.45的純水泥漿體在0、12 h、24 h的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。結(jié)果表明：根據(jù)電阻率微分曲線的3個(gè)峰值特征點(diǎn)，水泥水化過程可劃分為溶解結(jié)晶期、凝結(jié)期、加速期和減速期4個(gè)發(fā)展階段；計(jì)算機(jī)模擬可以很好地解釋和分析水泥的水化過程，以及在水化過程中漿體電阻率的發(fā)展特點(diǎn)。
　　采用電阻率法和基于電阻率法的計(jì)算機(jī)模擬研究了檸檬酸緩凝劑摻量（0％、0.03％、0.05％、0.07％）對水泥漿體水化過程的影響，結(jié)果表明：隨著緩凝劑摻量增加

3、，漿體電阻率在溶解結(jié)晶期逐漸變大，在凝結(jié)期后逐漸變??；電阻率微分曲線的第2峰值點(diǎn)對應(yīng)時(shí)間與漿體凝結(jié)時(shí)間密切相關(guān)；緩凝劑對漿體早期水泥水化的緩凝效果隨著緩凝劑摻量增加而逐漸增強(qiáng)，但緩凝劑減弱了后期水泥水化速率降低的幅度；漿體孔隙率的計(jì)算機(jī)模擬曲線可以預(yù)測和分析漿體強(qiáng)度的發(fā)展趨勢。
　　對水灰比為0.3、0.4、0.5的純水泥漿體的化學(xué)收縮進(jìn)行了試驗(yàn)測定和基于電阻率法的計(jì)算機(jī)模擬研究。水泥漿體中每克水泥的化學(xué)收縮隨著水灰比升高而增大，

4、而單位體積漿體的化學(xué)收縮隨著水灰比升高而減小?；瘜W(xué)收縮的計(jì)算機(jī)模擬值與試驗(yàn)值的相對誤差小于5％，通過化學(xué)收縮模擬值的雙曲線方程計(jì)算得到的化學(xué)收縮最終值隨著水灰比升高而增大。
　　收縮，首次分析了自收縮與化學(xué)收縮之間的定量關(guān)系。結(jié)果表明：水泥基漿體在減速期的電阻率隨時(shí)間對數(shù)的曲線斜率K和漿體3d抗壓強(qiáng)度成線性關(guān)系；漿體的化學(xué)收縮和自收縮分別隨水膠比升高或粉煤灰摻量增大而降低；漿體在24 h后的單位體積化學(xué)收縮和30 h后的自收縮隨電