再水化作用对低灰比泥基材料性能的影响研究

发布时间：2020-06-11 19:56

【摘要】：低水灰比/水胶比水泥基材料结构密实,具有高强度、高耐久性,在国防、核电、海洋工程等特种混凝土工程中起到了重要作用。低水灰比水泥基材料通常含有大量未水化水泥颗粒,外界水分进入基体内部,与未水化水泥发生再水化反应,再水化产物体积膨胀可能会导致硬化水泥石开裂,影响水泥基材料长期服役性能。本文考虑水灰比、温度和养护环境等影响因素,研究了再水化作用对低水灰比水泥基材料性能的影响,结合水化程度、X射线衍射和孔结构分布,分析再水化作用的影响机理,并建立再水化模型。论文主要工作和结论如下:(1)研究了 30℃水浴浸泡模拟再水化条件下不同水灰比水泥净浆试件的力学性能的变化规律,结合水化程度、孔结构变化对其机理进行了分析。水灰比0.15、0.20、0.25、0.30和0.40试件水化程度随再水化时间增大而增大,水化程度增长率随水灰比增大先增大后减小,水灰比0.25试件水化程度增长率最高,再水化360d不同水灰比试件水化程度增长率最高为35.82%;不同水灰比水泥基材料强度变化规律可分为三类:超低水灰比(0.15)水泥基材料未见明显损伤;低水灰比(0.20、0.25)水泥基材料在再水化作用下可分为修复-损伤-再修复三个阶段;高水灰比(0.30、0.40)在再水化长期作用下也会出现损伤;修复阶段孔隙率降低,最可几孔径直径减小,损伤阶段孔隙率升高,最可几孔径增加。(2)分析了温度和养护环境对再水化作用的影响。20℃、30℃、40℃、60℃和80℃水浴浸泡环境下,水灰比0.20试件水泥净浆试件强度变化可分为修复-损伤-再修复三个阶段,相同再水化时间试件水化程度随温度升高而增大;再水化加速试验建议温度为60℃;室内自然条件下(无外界水)再水化难以进行,外界水分是再水化发生的重要条件。(3)通过XRD试验分析了未水化水泥中C3S和C2S及水化产物中AFt和CH含量的变化情况。再水化180d时C3S和C2S积分强度分别减小了 18.46%和21.36%,CH含量由12.81%增长到14.32%,水化产物中AFt含量较低,随再水化时间变化先增大后减小;再水化作用下,试件水化程度大幅提高。(4)基于水泥熟料矿物独立水化假设,运用R.Krstulovic水化动力学扩散理论,建立了单矿物再水化模型。C3S和C2S在再水化反应中起主要作用,其再水化速率远高于C3A和C4AF;单矿物再水化模型能够准确预测不同再水化时间C3S和C2S水化程度增量;不同温度水浴浸泡条件下,C3S和C2S再水化反应系数KD1和KD2 满足 Arrhenius 定律。
【图文】：

由上述化学方程式可计算得到ｌｃｍ３水化所需水的质量，参加再水化反应的水逡逑可以通过试验得到，从而可以计算得出参加再水化的水泥质量，进而得到水化产逡逑物体积，，以及水化反应前后体积变化，如图１－２所示。逡逑９逡逑

图１－３技术路线图逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】

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本文编号：2708378