矿渣对复合胶凝材料硬化浆体微观结构的影响.pdf

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1、第33卷第1期电子显微学报Vo1．33．No．12014年2月JournalofChineseElectronMicroscopySociety20142文章编号：1000—6281(2014)01-0040-06矿渣对复合胶凝材料硬化浆体微观结构的影响韩方晖，刘仍光，阎培渝(1．中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083；2．清华大学土木工程系，土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084)摘要：利用XRD和SEM对掺矿渣复合胶凝材料硬化浆体微观结构进行了研究，结果显示：矿渣的掺入使胶凝材料中水泥的质量分数下降，矿渣反应

2、消耗部分Ca(OH)，导致硬化浆体中Ca(OH)的含量降低，2a龄期时掺70％矿渣样品中仍有Ca(OH)存在。矿渣掺入后，硬化浆体的早期微观结构会较为疏松，随着养护龄期的延长，大量低Ca／Si的c．s—H凝胶生成，使复合胶凝材料硬化浆体逐渐致密，且凝胶中含Al较多。关键词：矿渣；微观结构；XRD；SEM；C—S—H凝胶中图分类号：TU528；TGl15．215．3；TH842；TG115．23文献标识码：Adoi：10．3969／j．1000-6281．2014．01．O07矿渣是冶炼铁时排出的一种工业废渣，经水淬x一射线衍射分析对水泥一矿渣

3、复合胶凝材料水化产并磨细后形成磨细粒化高炉矿渣粉。矿渣是一种具物中晶态组成进行研究，用扫描电镜(SEM)对复合有潜在活性的胶凝材料，其主要组成是玻璃体。与胶凝材料硬化浆体的微观形貌进行观测，并结合能水泥熟料相比，矿渣的化学组成中含ca较少，含Al谱测试对水化硅酸钙(C．S．H)凝胶组成及钙硅比较多。在各种辅助胶凝材料中，由于矿渣的活性相(Ca／Si)进行测试，以探究矿渣对复合胶凝材料硬对较好，在水泥生产时掺人，或在配制混凝土过程中化浆体微结构的影响。大量添加⋯。研究认为掺人适量矿渣后，水泥硬化1实验浆体的后期力学性能有所提高曲。近年来，人们对

4、矿渣在复合水泥体系中的水化机理进行了研究，1．1原材料与配合比更加关注掺矿渣复合胶凝材料硬化浆体的微观性实验采用P．I42．5纯硅酸盐水泥和$95级粒能，如其水化特性j、孔结构等。硬化浆体的微化高炉矿渣粉。水泥和矿渣粉的化学组成见表1；观形貌可表征浆体结构的致密程度，胶凝材料颗粒水泥和矿渣粉的比表面积分别为350m／kg和参与水化的程度及水化产物的形貌特征等，对分析442m／kg。胶凝材料净浆配合比见表2，水胶比其水化进程及揭示水化机理有重要意义。本文利用为0．4。表1水泥与矿渣的化学组成(w／％)Table1Chemicalcomposit

5、ionsofcementandslagNa20e。=Na20+O．658K20；一Massfraction1．2试样制备方法利用rrrRⅢx一射线衍射仪(CuKa，45kV，按表2所示配合比配置胶凝材料。胶凝材料加200mA)对不同龄期中止水化并磨细的水泥一矿水搅拌均匀后，装入5mL的塑料离心管内并密封，渣复合胶凝材料硬化浆体进行物相组成分析。5。在(20±1)℃环境中养护。试样养护至规定龄期(3一60。线性连续扫描，扫描速度为o／min，狭缝DSd、28d、1a和2a)，取出试样，选用其中间部分，浸=SS=1。，RS=0．3mm，影响分辨率

6、为5。。泡于丙酮中置换出浆体中的水，中止水化。利用FEIQuanta200FEG扫描电镜(SEM)，以收稿日期：2013—12—12基金项目：国家自然科学基金一广东省联合资助重点项目(No．U1134008)．作者简介：韩方晖(1988一)，女(汉族)，河南省濮阳市人，博士研究生．E-mail：hanyang一1120@163．con第1期韩方晖等：矿渣对复合胶凝材料硬化浆体微观结构的影响45[2]何富强，元强，郑克仁．掺矿物掺合料混凝土ASTN2070．C1202测试指标的相关性[J]．东南大学学报(自然[7]刘仍光，阎培渝．水泥一矿渣复合

7、胶凝材料中矿渣科学版)，2006，30：105—109．的水化特性[J]．硅酸盐学报，2012，40(8)：1112一[3]FathollahS，HashimAR，HilmiBM，eta1．l118．Relationshipsbetweencompressivestrengthofcement—[8]ZhouJ，YeG，BreugeK．HydrationProcessandPoreslagmortarsunderairandwatercuringregimes[J]．StructureofPortlandCementPasteBlendedw

8、ithBlastConstrBuildMater，2012，31：188—196．furnaceSlag．Proceedingsofthe6thInternatio