低水胶比条件下水泥基复合材料的微结构形成机理-论文.pdf

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1、第35卷第4期武汉理工大学学报Vol_35No．42013年4月JOURNALOFX~(UHANUNIVERSITYOFTECHNoL0GYApr．2013doi：10．3963／j．issn．1671—4431．2013．04．002低水胶比条件下水泥基复合材料的微结构形成机理戎志丹，虞焕新，林发彬。(1。东南大学江苏省土木工程材料重点实验室，南京211189；2．浙江建设职业技术学院建工系，杭州311231；3．巴斯夫化学建材(中国)有限公司，上海200137)摘要：超高性能水泥基复合材料(UHP

2、cc)由于其水胶比极低，水化进程明显与普通混凝土不同，故采用多种分析测试手段以期揭示其水化过程及微结构形成机理。结果表明，低水胶比条件下的UHPCC材料水化反应一直持续进行，随着养护龄期的延长，火山灰反应消耗了Ca(OH)z，孔隙率得以进一步降低(4以下)，界面得到强化。纳米力学性能测试分析表明，UHPCC材料存在大量未水化的水泥颗粒，且绝大部分水化产物为UHDC-S-H凝胶，未发现类似普通混凝土材料中的IDc_H凝胶，存在少量的HDGH凝胶，且未水化水泥颗粒被水化产物UHDH凝胶紧密包围，不会对后期

3、的耐久性能产生过多影响，因此UHPCC才显示出优异的力学性能和耐久性能。关键词：低水胶比；超高性能水泥基复合材料；微结构；纳米压痕中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1671—4431(2013)040006—05MicrostructureMechanismAnalysis0fCementitiousCompositesatLOWWater-cementRatioR0NGZi—dan，yL，Huan—xin，LINF口一bin0(1．JiangsuKeyLaboratoryofConstr

4、uctionMaterials，SoutheastUniversity，Nanjing21l189，China；2．DepartmentofBuildingEngineering，ZhejiangCollegeofConstruction，Hangzhou311231，China；3．BASFConstructionChemicals(China)CoLtd，Shanghai200137。China)Abstract：Thehydrationprocessofultrahighperformanceo

5、fcementitiouscomposite(UHPCC)isobviouslydifferentfromcommonconcreteowingtOits1OWwater-cementratio．ThehydrationprocessandmicrostructureofUHPCCwereinvestigatedviadifferentanalysistestingmethods．TheresultsindicatethatthehydrationprocessofUHPCCcontinuesfora

6、longtime，thepozzolanicreactionconsumesCa(OH)2，theporosityreduced(<4)andtheinterfaceisstrengthenedasthecuringtimeincreased．NanoindentationresultsindicatethatmosthydratedproductsofUHPCCiSUHDC-S-Handunhydratedcement，afewHDC-S-HandnoLDC-S-HareobservedinUHPC

7、C．TheunhydratedcementparticlesaresurroundedbyUHDC-S-HwhichisnotinfluencedthedurabilityofUHPOC．SotheUHPCChasexcellentmechanica1performanceanddurability．Keywords：lowwater-cementratio；ultrahighperformanceofcementitiouscomposite(UHPCC)；microstructure；nanoin

8、dentation随着我国基础工程的大规模兴建和城市化的高速推进，超高性能水泥基复合材料(UltraHighPerformaneeCementitiousComposites，UHPCC)以其优异的静态力学性能、动态力学性能、阻裂效应以及优异的耐久性能而广泛用于土木、建筑、水利、交通、隧道、市政、国防防护等各个领域引。当今混凝土科学与工程界已充分认识到粉煤灰、硅灰和磨细矿渣是制备高性能混凝土不可缺少的组分，收稿日期：2013—03—18．基金项目：江苏省