硅基微纳颗粒影响硫酸盐与水泥作用的矿物水化机制研究

发布时间：2025-02-08 15:43

　　水泥混凝土材料是目前世界上应用最大宗的人造建筑材料。如何提高水泥基材料性能的同时减少其生产对环境的危害,是目前亟待解决的问题。传统解决手段是添加产自工业副产品的辅助性胶凝材料（SCMs）,其中较为常用的SCMs为硅基辅助性胶凝材料。目前,关于硅基辅助性胶凝材料对水泥性能、水化及其主要矿相——硅酸三钙（C₃S）水化研究已较为充分。然而,关于其对铝酸三钙（C₃A）水化研究却相对较少。C₃A虽然仅占水泥总质量的5%-10%,但其水化将显著影响水泥基材料早期强度、流变性、体积安定性和耐久性等。纯C₃A水化迅速,致使水泥快凝,因此需要加入石膏调节凝结时间。石膏主要成分为硫酸钙,其加入不仅确保水泥工作性能,而且其水化产物也将促进水泥强度发展。然而,硅基辅助性胶凝材料的加入是否对体系铝-硫相水化规律产生影响,进而改变水泥基材料性能,需要我们进行深入研究。因此,本课题通过研究微、纳硅基辅助性胶凝材料对C₃A水化及其后期硫酸盐侵蚀影响,根据其作用机理调控水泥基材料最优硫掺量,以期进一步调控水泥各矿...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 水泥水化研究现状
        1.2.1 硅相水化研究进展
        1.2.2 铝相水化研究进展
    1.3 硫酸盐对水泥性能影响
    1.4 选题目的及意义
第二章 原材料、设备及实验方法
    2.1 实验原材料与设备
        2.1.1 原材料分析
        2.1.2 实验设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 试样制备
        2.2.2 测试与表征手段
第三章 纳米硅对C₃A/C3S体系水化影响及机理探究
    3.1 纳米硅对C₃A-石膏体系水化影响
    3.2 纳米硅对C3S-C₃A-石膏体系水化影响
    3.3 机理探究
        3.3.1 ICP-OES结果与讨论
        3.3.2 石膏阻碍C₃A水化机理
        3.3.3 Zeta电位
        3.3.4 SEM-EDS
    3.4 机理阐述
    3.5 本章小结
第四章 硅灰对C₃A体系水化影响
    4.1 硅灰对C₃A-石膏体系水化影响
        4.1.1 化学收缩
        4.1.2 QXRD结果分析与讨论
    4.2 机理探究
        4.2.1 Zeta电位
        4.2.2 SEM-EDS
    4.3 机理阐述
    4.4 本章小结
第五章 纳米硅和硅灰对C₃A-石膏体系后期硫酸盐侵蚀影响
    5.1 纳米硅和硅灰对硫酸盐侵蚀下C₃A砂浆宏观影响
    5.2 纳米硅和硅灰对硫酸盐侵蚀下C₃A净浆微观影响
        5.2.1 QXRD
        5.2.2 SEM-EDS
        5.2.3 Zeta电位
    5.3 机理讨论与分析
    5.4 本章小结
第六章 硅基辅助性胶凝材料对水泥最优硫含量的影响
    6.1 纳米硅对水泥性能的影响
        6.1.1 纳米硅对水泥宏观性能的影响
        6.1.2 纳米硅对Alite-C₃A体系水化的影响
    6.2 纳米硅对最优硫含量的调控
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：4031594