水化硅酸钙的合成及其对水泥基砂浆性能的影响

发布时间：2020-09-10 08:24

　　合成水化硅酸钙被认为是一种非常有发展前景的新型水泥基材料增进剂,但其性能与合成工艺密切相关。本文在前人的研究基础上,探讨钙硅比、反应温度、反应时间和水固比对水化硅酸钙微观结构、组成及形貌的影响,同时结合不同反应条件下的水化硅酸钙对砂浆早期力学性能影响,优选水化硅酸钙的合成工艺,进一步研究水化硅酸钙对水泥及水泥基砂浆性能的影响,相关研究结论如下:(1)随着钙硅比(0.8、1.2、1.5)增加,水化硅酸钙的层间距变小,Q~2和Q~1特征峰向低波数移动且Q~2/Q~1比值减小,水化硅酸钙聚合度降低,其微观形貌由层状过渡到无规则聚集体且致密性逐渐增加。(2)随着反应温度(20℃、60℃、80℃、100℃)升高,水化硅酸钙的层间距逐渐变小,Q~2和Q~1特征峰向高波数移动且Q~2/Q~1比值增大,其聚合度增加,且微观形貌由无规则聚集体过渡到层状。(3)随反应时间(3d、5d、7d)的延长,水化硅酸钙的层间距逐渐减少,Q~2和Q~1特征峰向高波数移动且Q~2/Q~1比值增加,即水化硅酸钙聚合度随之增加。(4)随水固比(10、15、20、30、40)增加,水化硅酸钙的层间距逐渐增加,其微观形貌由无规则聚集体过渡到层状。(5)水化硅酸钙能提高砂浆的早期强度且后期强度不倒缩,同时能提高砂浆抗冻和抗渗性能;Na_2SO_4能提高砂浆早期强度,但引起后期强度倒缩且降低了砂浆抗冻和抗渗性能;两种外加剂均能促进水泥早期水化,使水泥水化放热峰提前,缩短水泥凝结时间。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU578.1
【部分图文】：

微观形貌,水化硅酸钙,结构模型,硅钙石

通过水热法合成了水化硅酸钙，并利用29Si NMR 探构的影响。水化硅酸钙的微观形貌与反应时间相关，研究发现水泥早期水化生成的水化硅酸钙为褶皱用 SEM 测试技术发现了水泥水化生成的水化硅酸钙试技术在水泥基材料中的应用，为水化硅酸钙的深的结构模型钙是水泥水化产物的重要组成部分，同时在胶凝材，且微观组成和结构复杂，一直是研究的重要内容对水化硅酸钙常见的结构模型做简单整理。型：水化硅酸钙是一种层状结构，且结构排列方式硅钙石两种结构模型，由于水化硅酸钙结构复杂， C-S-H(I)排列，部分结构按照类羟基硅钙石 C-S-H结构以类羟基硅钙石为主。

水化硅酸钙,低密度,高密度,凝胶孔

图 1-2 水化生成了低密度和高密度水化硅酸钙[44]Jenning[47]等结合热力学理论，进一步探讨了水分子在水化硅酸钙中的存在形式，同时改进 CM-I 模型，并提出了 CM-II 模型。CM-II 模型认为水化硅酸钙由胶束堆积形成，同时把含水的毛细孔分类，即胶粒内孔(IG)、小凝胶孔(SGP)和大凝胶孔(LGP)，并认为堆积的胶束在压力作用下堆积方式变化，同时发现凝胶孔在干燥、加热及随着龄期的延长，大凝胶孔的含量会下降，小凝胶孔会发生重新排列，凝胶孔的变化会影响束缚水含量的变化，其 CM-II 模型见图 1-3。

水化硅酸钙,低密度,高密度,凝胶孔

图 1-2 水化生成了低密度和高密度水化硅酸钙[4447]等结合热力学理论，进一步探讨了水分子在水化硅进 CM-I 模型，并提出了 CM-II 模型。CM-II 模型认成，同时把含水的毛细孔分类，即胶粒内孔(IG)、小LGP)，并认为堆积的胶束在压力作用下堆积方式变化加热及随着龄期的延长，大凝胶孔的含量会下降，凝胶孔的变化会影响束缚水含量的变化，其 CM-II 模

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