水化早期水泥净浆电导的特征及与凝结时间相关性的研究

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1、文章编号：1001-7445（2006）增0173-04水化早期水泥净浆电导的特征及与凝结时间相关性的研究康宇1,李浩璇1,余晓阳2,韦亮光2,杨义彳（1.广西大学化学化工学院，广西南宁530004:2.广西建材产品质fit监督检验站•广西南宁530022;3.广西建材设计研究院，广西南宁530022）摘要：通过测定硅酸盐类水泥净浆在水化早期的电导•获知各样品净浆的电导变化均有共同的特点，笔者将水泥净浆电导在水化早期的变化划分为五个阶段•各阶段均能用水化机理或仪器待点进行解释•实验结果衰明.水泥净浆电导在水化早期的极值点E

2、K对应的时间Ts与净浆的初、终凝时间存在良好的相关性.关權词：水泥净浆电导；水泥凝结时间；特征点LK;相关性中图分类号4Q172.7文献标识码：A水化和硬化是水泥凝胶材料的重要特性，水泥水化阶段主要表现为：水泥和水拌制的具有塑性的浆体逐渐失去流动性和塑性，发生凝结，凝结的水化浆体再逐渐变成固体，具有一定的强度，从而达到硬化⑴.目前国内外都用凝结时间来表征水泥的凝结性能⑵•现在国内外仍采用维卡仪测定水泥的凝结时间，这种方法较繁琐，多受人为因素干扰，且准确性又不高.国外偶有报道用电导来检测凝结时间⑶，国内的报道则较少•笔者用自

3、行设计的电导池来测定水泥净浆在水化早期的电导变化，并依此探索水泥凝结时间与曲线特征点对应时间丁山之间的相关性.1试验研究1.1材料与仪器图1电导池与装样振动台示意图材料随机抽取广西各地生产的硅酸盐类水泥.主要仪器DDS-11A型电导率仪；LM14-204型函数记录仪；安装有钳金电极的陶瓷材料电导池和装样振动台（见图1,电导池能方便地在振动台上固定和取下）；具有制热/冷能力的恒温槽.1-2试验1.2.1水泥样品处理由广西建材产品质量监督检测站随机提供的新鲜硅酸盐类水泥（并提供相应的凝结时间数据），过0.080mm方孔筛，然后

4、由试样均化机进行2h均化，再放人干燥箱在8（TC恒温干燥2h,然后装人塑料袋密封，置于干燥器中备用.1.2.2水泥浆体电导率测定电导池固定于振动台上•把25C恒温的样品及拌和水（去离子水）按W/C=0・5的水灰比在烧杯里收稿日期：2006>03-11;修订日期：2006-04-09基金资助：广西自然科学基金（桂科回0639006）作者简介：康宇（1979・），男，河南商丘人，广西大学硕士研究生.搅拌30s,随即注入电导池，以恰装满电导池为准(约需干水泥27g),往振动台上振动30s.将电导池迅速移入25C的水浴恒温槽，接好

5、电导引线后盖严恒温槽•打开函数记录仪记录电导仪的输岀信号.获得的净浆电导一时间曲线经过自编的计算机软件进行图像自动数字化处理，得出曲线数据以供后续分析使用.2结果与分析2.1水化早期净浆电导变化的讨论图2典型的水泥净浆早期电导曲线在测试的样品中，净浆电导的变化趋势都有着共同的特征•图2为典型的电导测试曲线，其中纵坐标为电导仪的信号输出值(mV),其发展分为快速上升、上升、缓慢下降、快速下降、再缓慢下降五个阶段，即图2所示的力，B,C,D,E五个阶段，这五个阶段的电导曲线变化与水泥水化、凝结与硬化有着密切的联系.A阶段水泥与

6、水拌和后，Ca2+,()FT,SO厂，Al(OH)厂等离子迅速溶出⑷，形成含有多种离子的水化液相，电导率迅速上升，该阶段持续10min左右.B阶段离子溶岀达到一定量之后，水化液相逐步趋向于饱和或过饱和⑷，水化液相中的各种离子浓度增加趋缓，净浆电导最后达到最大值.C阶段此阶段表现为先是较快下降，提示浆体中发生较为明显的水化产物Ca(OH)2析晶；然后平缓下降，即水化液相中的离子浓度平缓下降.此阶段表明水泥熟料矿物水化释放的离子速度慢于析晶消耗离子的速度.D阶段一般发生在数小时之后，浆体电导明显下降，该阶段的机理除了水化产物进

7、一步析晶，水化液相中的离子浓度进一步降低之外，还与浆体的收缩有密切的关系•在研究中发现，如果电极埋置于浆体之中，浆体收缩不会影响到电极与浆体的接触，此时电导的下降速率变化不是很明显•本研究使用的电导池端面专门设计成斜坡形，浆体与电极的紧密接触程度容易受到浆体收缩的影响，这也是本研究中电导池设计的目的，即能够敏感地反映浆体收缩.E阶段该阶段的电导下降较为平缓•随着水化进程，浆体中水孔的连通程度逐渐下降，水孔中的离子对整个浆体的电导贡献逐步下降•本研究的其他项目表明，在这个阶段形成的水化产物已经较为丰富，水化产物膜的明显存在导

8、致水化已经进入过渡阶段或扩散控制阶段⑸.不同的水泥阶段持续的时间及电导的变化幅度均不同.在净浆电导曲线的最高点(笔者称为厶K点)，提示水化液相中钙离子的过饱和浓度达到极值，同时引发Ca(OH)2的大量析晶，导致水化液相中钙离子的浓度迅速下降，而这个电导极值的出现，明显早于水泥净浆发生的初凝.本文把电导曲