低鈣高貝利特水泥基材料的水化機理及耐久性研究

本項目以低鈣高貝利特水泥為研究對象，以低鈣高貝利特水泥的水化硬化機理為切入點，圍繞該類水泥制備混凝土的工作性、力學性能及長期耐久性進行了試驗研究和理論分析，針對該類型水泥的水化硬化特點，結合交流阻抗電化學測試與傳統(tǒng)測試方法，建立低鈣高貝利特水泥的綜合性能評價體系。其中耐久性涵蓋低鈣高貝利特水泥的抗?jié)B性、抗凍性、熱工性能、抗碳化性能，而同時研究該類型混凝土孔隙結構與耐久性間的相關性，并在此基礎上提出低鈣高貝利特混凝土的耐久性優(yōu)化措施

本項目以低鈣高貝利特水泥為研究對象，以低鈣高貝利特水泥的水化硬化機理為切入點，圍繞該類水泥制備混凝土的工作性、力學性能及長期耐久性進行試驗研究和理論分析，針對該類型水泥的水化硬化特點，結合交流阻抗電化學測試與傳統(tǒng)測試方法，建立低鈣高貝利特水泥的綜合性能評價體系。其中耐久性涵蓋低鈣高貝利特水泥的抗?jié)B性、抗凍性、熱工性能、抗碳化性能，而同時研究該類型混凝土孔隙結構與耐久性間的相關性，并在此基礎上提出低鈣高貝利特混凝土的耐久性優(yōu)化措施。

高性能與超高性能混凝土由于采用低水膠比和復合礦物摻合料，硬化漿體內未水化膠凝材料存在明顯的再水化現(xiàn)象，并影響混凝土的長期性能。低水膠比混凝土的再水化問題尚未引起工程界的足夠重視，并缺乏系統(tǒng)的定量化研究和相關作用機理的探索。本項目通過試驗研究與理論分析相結合，分析了低水膠比混凝土再水化產物的微觀特性，研究了復合膠凝材料再水化的影響因素及其對混凝土力學性能和耐久性能的影響機理，建立了以不同再水化影響因素為參數(shù)的復合膠凝材料再水化模型和力學性能與耐久性能演變的預測模型，闡明了再水化作用對混凝土損傷的修復性能與微觀機理，研究了溫度對再水化作用影響機理與再水化加速試驗方法。研究結果表明，硅粉摻量越高或水灰比越小，水泥凈漿試件抗壓強度到達峰值點的再水化時間越早；溫度越高，抗壓強度達到峰值點的時間越早，但強度提高幅度相差不大；硅粉摻量越高，毛細吸水總量越?。换瘜W結合水增加量隨水灰比增大先增大后減小，且水灰比0.25化學結合水增加量最大；溫度或硅粉摻量越高，化學結合水增加量越大。超高性能混凝土的加載度越高，再水化作用對其劈裂抗拉強度的影響越顯著。毛細吸水總量隨再水化時間的增長不斷減小，且其降幅隨加載度的提高而增加；加載度越高，化學結合水量增幅越大；未水化膠凝材料再水化的填充作用降低了內部孔隙的連通性，是導致其滲透性下降的主要原因。再水化模型計算結果表明，C3S和C2S水化程度增加量均隨水灰比增加呈先增大后減小的趨勢，且水灰比0.25水化程度增加量最大。C3S和C2S水化程度增加量均隨溫度升高而增大，80℃水浴加速作用下，再水化10年C3S水化程度增量高達48%，再水化對低水灰比水泥基材料性能影響不容忽視。再水化過程中，溫度越高，等效齡期越大。以水浴20℃下水泥水化程度、抗壓強度和抗折強度為基準，設計的加速試驗最佳水浴加速溫度60℃時的等效齡期分別為1.2、3.3、18.6 d。為高性能與超高性能混凝土在工程中科學合理地應用提供了理論與技術支撐。 2100433B

高性能與超高性能混凝土由于采用低水膠比和復合礦物摻合料，硬化漿體內未水化膠凝材料存在明顯的再水化現(xiàn)象，并影響混凝土的長期性能。低水膠比混凝土的再水化問題尚未引起工程界的足夠重視，并缺乏系統(tǒng)的定量化研究和相關作用機理的探索。本項目通過宏觀性能測試、微觀試驗與模型分析相結合，研究低水膠比復合膠凝材料的再水化作用機理；結合膠凝材料水化理論和擴散理論，建立再水化作用模型；通過SEM、XRD、TEM和納米壓痕等微觀試驗，探明再水化產物的微觀形貌和微觀力學特性；基于再水化模型與產物微觀特性，研究水膠比、礦物摻合料、養(yǎng)護制度、環(huán)境溫度等因素對再水化作用的影響規(guī)律及其微觀機理。綜合分析再水化對低水膠比混凝土性能的影響，探明再水化過程對混凝土損傷的修復作用及其微觀機理，建立模擬再水化作用的加速試驗方法，提出再水化作用的等效齡期定量分析方法。為高性能與超高性能混凝土在工程中科學合理地應用提供理論與技術支撐。

副題名

外文題名

Hydration-resistant technique and application of synthetic magnesia-calcia system refractory

論文作者

陳樹江著

導師

程繼健教授指導

學科專業(yè)

材料學

學位級別

d 2000n

學位授予單位

華東理工大學

學位授予時間

2000

關鍵詞

耐火材料 鎂鈣系耐火材料 防水化

館藏號

TQ175

唯一標識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.012002660384

館藏目錄

2001\TQ175\5