基于阻抗法研究水泥基材料早期水化历程和孔结构演变
发布时间：2021-01-21 16:10
至今,水泥基材料仍广泛应用于我国水利、土木和国防等领域的基础设施建设。由于各领域建设的基础设施工程将面临我国不同严酷环境的考验,因此对水泥基材料的强度、渗透性和耐久性等宏观物理性能提出了更高的要求。水泥基材料的水化历程和孔结构演变往往能够影响其宏观物理性能。要想提高水泥基材料的宏观物理性能,需掌握其水化机理和孔结构演变规律。为此,本文基于阻抗法,重点从电学角度研究水泥基材料水化历程,并结合分形理论尝试探究水泥基材料孔结构演变过程。主要研究内容及相关结论如下:1.在水化初始阶段,水泥颗粒溶解出带电离子,纯水泥浆体的阻抗模量随水化时间逐渐降低,此时纯水泥浆体近似为纯电阻。当阻抗模量降低到最小值时,纯水泥浆体溶液达到饱和状态。随后,阻抗模量快速上升,且出现不同频率的阻抗曲线逐渐分离,预示浆体中初始孔结构基本形成。M-水泥浆体早期的水化过程可划分为四个阶段:第一溶解阶段、加速水化阶段、第二溶解阶段和凝结硬化阶段。与纯水泥浆体比较,第二溶解阶段为M-水泥浆体的特征水化阶段,这一阶段主要由M在适当的碱性溶液环境中的火山灰反应控制。高掺量LP-水泥浆体早期的水化过程也可划分为四个阶段,即溶解阶段、加...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＮＣＩＭ实物图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ?ｏｆ?ＮＣＩＭ??
１．２．４．２．４?非接触阻抗测置仪（Ｎｏｎ－Ｃｏｎｔａｃｔ?Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，?ＮＣＩＭ）??ＮＣＩＭ采用了变频测量技术，相比ＮＣＲＭ更为先进，可以用来研究水泥基材??料微观孔结构的发展，其实物图如图１－１所示。ＮＣＩＭ的工作原理、测试步骤、??优势和应用前景介绍如下。??－．．．：．：ｖ：??ｌ…」??ｍｍｋＭＭ?＾??＇?…４．：?：?ｘ?．?Ａ??图１－１?ＮＣＩＭ实物图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ?ｏｆ?ＮＣＩＭ??⑴ＮＣＩＭ工作原理??在本文中采用的ＮＣＩＭ已申请到中国和美国发明专利。ＮＣＩＭ和ＮＣＲＭ相??似，也采用了变压器原理，可用于实时监测水泥基材料在经历复杂的物理变化或??化学反应过程中的阻抗值。ＮＣＩＭ的工作原理图如图１－２所示。ＮＣＩＭ的组成包??括信号发生器、变压器、漏电流传感器、采样电路和数字信号处理器。其中，信??８??
形叶脉模型电学性能演变特征，为水泥基材料的分形孔结构研宄提供启示和参考。??１．４．２研究技术路线??本文采用的技术路线图如图１－３所示：???＾?ｉ辅以微观测试技术ｉ???纯水泥浆体?—一＂—ｒ－：?？??［压汞试验???????：比对ｉ??霖：阻抗模量?；分？形电网ｇ?——１—＿?＇????巧?：二－：：三．＾??孔结构?卜水化特性??ｉ?阻抗相位：?丨孔结构网络?ｒ???嫩?－．?＊??＊?？??丨电学特性Ｉ??ｋ偏高岭土?１水泥浆体ｆ分形叶脉模型??Ｉ石灰石粉－水泥装体［划分水化阶段，辅以微观测试技术ｉ???，二二：二，浆体孔体积ｋ，??：阻抗模拟：??孔体积与水化热定量关系??：阻抗梭员?矿粉－水泥浆体ｉ??????
【参考文献】：
期刊论文
[1]碾压混凝土中高掺石灰石粉与粉煤灰的耦合作用[J]. 杨梦卉,何真,杨华美. 水利学报. 2017(04)
[2]外加电压下氯离子在水泥基材料中的迁移特性及相互作用的研究进展[J]. 何宗旭,史才军,胡翔,张家科. 硅酸盐学报. 2015(08)
[3]石灰石粉对硅酸盐水泥水化的影响[J]. 刘焕芹,徐志峰,李维滨,马康. 材料科学与工程学报. 2015(02)
[4]矿物掺和料-水泥浆体电学特性与其微结构的关系[J]. 李化建,万广培,谢永江,黄佳木. 土木建筑与环境工程. 2013(04)
[5]水泥砂浆孔结构分形特征的研究[J]. 金珊珊,张金喜,陈春珍,陈炜林. 建筑材料学报. 2011(01)
[6]掺石灰石粉水泥的水化过程及微观结构[J]. 文俊强,张文生,张建波. 水泥. 2010(08)
[7]石灰石粉在复合胶凝材料中的水化性能[J]. 刘数华,阎培渝. 硅酸盐学报. 2008(10)
[8]温度—电阻率经时变化与浆体水化过程的关系[J]. 何真,孙海燕,杨华全. 人民长江. 2008(13)
[9]掺超细石灰石粉和钛矿渣粉超高强混凝土研究[J]. 陈剑雄,李鸿芳,陈寒斌,李文婷,温和. 建筑材料学报. 2005(06)
[10]冻干物料孔隙特性表征的分形模型与分形维数[J]. 刘永忠,陈三强,孙皓. 农业工程学报. 2004(06)
博士论文
[1]水泥—石灰石粉胶凝体系特性研究[D]. 肖佳.中南大学 2008
硕士论文
[1]粉煤灰对喷射补偿收缩混凝土力学性能影响的试验研究[D]. 申文萍.安徽理工大学 2012
本文编号：2991479
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＮＣＩＭ实物图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ?ｏｆ?ＮＣＩＭ??
１．２．４．２．４?非接触阻抗测置仪（Ｎｏｎ－Ｃｏｎｔａｃｔ?Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，?ＮＣＩＭ）??ＮＣＩＭ采用了变频测量技术，相比ＮＣＲＭ更为先进，可以用来研究水泥基材??料微观孔结构的发展，其实物图如图１－１所示。ＮＣＩＭ的工作原理、测试步骤、??优势和应用前景介绍如下。??－．．．：．：ｖ：??ｌ…」??ｍｍｋＭＭ?＾??＇?…４．：?：?ｘ?．?Ａ??图１－１?ＮＣＩＭ实物图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ?ｏｆ?ＮＣＩＭ??⑴ＮＣＩＭ工作原理??在本文中采用的ＮＣＩＭ已申请到中国和美国发明专利。ＮＣＩＭ和ＮＣＲＭ相??似，也采用了变压器原理，可用于实时监测水泥基材料在经历复杂的物理变化或??化学反应过程中的阻抗值。ＮＣＩＭ的工作原理图如图１－２所示。ＮＣＩＭ的组成包??括信号发生器、变压器、漏电流传感器、采样电路和数字信号处理器。其中，信??８??
形叶脉模型电学性能演变特征，为水泥基材料的分形孔结构研宄提供启示和参考。??１．４．２研究技术路线??本文采用的技术路线图如图１－３所示：???＾?ｉ辅以微观测试技术ｉ???纯水泥浆体?—一＂—ｒ－：?？??［压汞试验???????：比对ｉ??霖：阻抗模量?；分？形电网ｇ?——１—＿?＇????巧?：二－：：三．＾??孔结构?卜水化特性??ｉ?阻抗相位：?丨孔结构网络?ｒ???嫩?－．?＊??＊?？??丨电学特性Ｉ??ｋ偏高岭土?１水泥浆体ｆ分形叶脉模型??Ｉ石灰石粉－水泥装体［划分水化阶段，辅以微观测试技术ｉ???，二二：二，浆体孔体积ｋ，??：阻抗模拟：??孔体积与水化热定量关系??：阻抗梭员?矿粉－水泥浆体ｉ??????
【参考文献】：
期刊论文
[1]碾压混凝土中高掺石灰石粉与粉煤灰的耦合作用[J]. 杨梦卉,何真,杨华美. 水利学报. 2017(04)
[2]外加电压下氯离子在水泥基材料中的迁移特性及相互作用的研究进展[J]. 何宗旭,史才军,胡翔,张家科. 硅酸盐学报. 2015(08)
[3]石灰石粉对硅酸盐水泥水化的影响[J]. 刘焕芹,徐志峰,李维滨,马康. 材料科学与工程学报. 2015(02)
[4]矿物掺和料-水泥浆体电学特性与其微结构的关系[J]. 李化建,万广培,谢永江,黄佳木. 土木建筑与环境工程. 2013(04)
[5]水泥砂浆孔结构分形特征的研究[J]. 金珊珊,张金喜,陈春珍,陈炜林. 建筑材料学报. 2011(01)
[6]掺石灰石粉水泥的水化过程及微观结构[J]. 文俊强,张文生,张建波. 水泥. 2010(08)
[7]石灰石粉在复合胶凝材料中的水化性能[J]. 刘数华,阎培渝. 硅酸盐学报. 2008(10)
[8]温度—电阻率经时变化与浆体水化过程的关系[J]. 何真,孙海燕,杨华全. 人民长江. 2008(13)
[9]掺超细石灰石粉和钛矿渣粉超高强混凝土研究[J]. 陈剑雄,李鸿芳,陈寒斌,李文婷,温和. 建筑材料学报. 2005(06)
[10]冻干物料孔隙特性表征的分形模型与分形维数[J]. 刘永忠,陈三强,孙皓. 农业工程学报. 2004(06)
博士论文
[1]水泥—石灰石粉胶凝体系特性研究[D]. 肖佳.中南大学 2008
硕士论文
[1]粉煤灰对喷射补偿收缩混凝土力学性能影响的试验研究[D]. 申文萍.安徽理工大学 2012
本文编号：2991479
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