压汞测孔评价磷渣-水泥浆体材料孔隙分形特征的试验

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1、第41卷第6期武汉大学学报(工学版)Vo1．41No．62008年12月EngineeringJourna1ofWuhanUniversityDee．2008文章编号：167l一8844(2008)06—0041—05压汞测孑L评价磷渣一水泥浆体材料孔隙分形特征的试验宋军伟，方坤河，刘冬梅。，陈霞(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072；2．三峡大学，湖北宜昌443002)摘要：用混沌分形理论结合压汞测孔技术，直接测试评价了磷渣一水泥浆体材料孔隙的显微结构特征，计算出了对

2、应的分形维数，并对普通水泥浆体与掺磷渣的水泥浆体孔隙的分形特征进行了比较；同时探讨了孔体积分维数与孔隙率、孔表面积、孔分布及磷渣掺量的关系．研究表明，磷渣一水泥浆体的孔结构具有明显的分形特征，孔体积分形维数在2．4～2．8之间；掺磷渣的水泥浆体不仅具有粗孔细化的效果，而且孔隙的分形特征也有了明显的改善；在磷渣掺量大于30时，其分维数、孔隙率与小于20nm的微孑L数有明显的突变性．关键词：磷渣；水泥浆体；体积分形维数；压汞法；孔结构中图分类号：Tu528文献标志码：AResearchonfractalc

3、haracteristicsofphosphateslag-cementpasteporewithMIPSONGJunwei，FANGKunhe，LIUDongmei，CHENXia(1．StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2．ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：A

4、ccordingtothefractaltheoryandmercuryintrusionporosimetry(MIP)technology，thechar—acteristicsofphosphateslag—cementpastematerialporearemeasureddirectly；andthecorrespondingfractaldimensionsiscalculated．Thefractalcharacteristicsarecomparedbetweenstandardcem

5、entpasteandmixingphosphateslag-cementpaste．Therelationshipofporevolumefractaldimensionwithporosity，porearea，poresizedistributionandphosphateslagcontentareinvestigated．Theresearchdemonstratesthattheporestructuresofphosphateslag-cementpasteshavetypicalfra

6、ctalnatureandthevaluesoffractaldimensionarebe—tween2．4and2．8；andthatmixingphosphateslag-cementpastecanmakeporefineandimproveporefractalcharacteristics．Whenphosphateslagcontentisgreaterthan30，itsfactaldimension，theporosityandsmallsizepores1essthan20nmhav

7、eobviouscharacterofthemutation．Keywords：phosphateslag；cementpaste；volumefractaldimension；mercuryintrusionporosimetry；porestructure水泥石的强度、抗渗性、抗冻性及抗蚀性等性型与纯水泥浆体基本相同，但由于磷渣中含有的磷能都与其孑L结构、孔隙率和孔径分布等有着密切的和氟延缓了水泥浆体的水化速度，因此磷渣水泥关系．在水泥中掺人大量的磷渣，虽然水化产物类浆体的孔结构与纯水泥浆体的孔结

8、构会有所不同．收稿日期：2008—03—11作者简介：宋军伟(1977一)，男，江西上饶人，博士研究生，研究方向为水工建筑材料武汉大学学报(工学版)第41卷随着断裂力学、孔隙学及分形理论的发展，有关学4次koch曲线模型评价其孔隙特征，并通过试验者已发现一些多孔材料的孑L结构有明显的分形特确定了其相似维数，使其评价更趋于科学合理l_5]．征，而且可以用孔分形维数描述这些材料的微孔结本文侧重于压汞测孑L法评价混凝土材料的孔隙分构及相关物理化学性能_2]．形