周双喜-矿物掺合料料对水泥浆体毛细孔壁亲水性的影响VIP免费

矿物掺合料对水泥浆体毛细孔壁亲水性的影响周双喜，陈益民（中国建筑材料科学研究总院，北京，100024）摘要：为了研究矿物掺合料对水泥浆体收缩性能的影响，对掺有三种矿物掺合料不同掺量的水泥浆体的亲水性进行了研究，利用改进的Washburn动态法测量掺有三种矿物掺合料水泥浆体7d龄期的接触角，并用水银压入法测量水泥石的孔结构参数。研究结果表明，粉煤灰和矿渣粉的掺入在一定程度上降低了水泥石内部毛细孔壁的亲水性，而硅灰的掺入则增加了水泥石内部毛细孔壁的亲水性；与不掺掺合料的水泥浆体相比较，掺有矿物掺合料的水泥石的孔分布向小孔径偏移。关键词：矿物掺合料；接触角；亲水性；毛细孔TheinfluenceofmineraladditivesonhydrophilicpropertyofcementpastescapillaryZhoushuangxi,Chenyimin(ChinaBuildingMaterialsAcademy,Beijing,100024)Abstract:Inordertoinvestigatetheinfluenceofmineraladditivesonshrinkageofcementpastes,aseriesofexperimentswerecarriedouttoevaluatethehydrophilicpropertyandporestructureparametersofcementpastescontainingthreemineraladditives.ThecontractingangleofcementpasteswiththreemineraladditiveswasmeasuredbyimprovingWashburndynamicway,andporesizedistributionwascarriedoutusingamercuryintrusionporosimeter(MIP).Theresultsshowthatthehydrophilicpropertyofcementpastesisdescendedwhenthepastecontainingflyashorslagpowder,whilethehydrophilicpropertyofcementpastesisincreasedwhenthepastecontainingsilicafume.Theporesizedistributionofcementpastesischangedwhenaddingmineraladditivesinthepastes.Thereappearsmuchlittlesizecapillaryinthecementpastescontainingmineraladditives.Keywords:Mineraladditive;contractingangle;hydrophilicproperty;capillary混凝土的体积稳定性对混凝土的耐久性能有很大的影响。混凝土的体积稳定性不好，在浇注完成之后，由于体积变化而在混凝土中产生内应力，当内应力达到一定水平时，会在混凝土中的薄弱部位产生裂纹[1-2]，导致混凝土的力学性能降低，对结构安全性构成威胁；即使混凝土整体力学性能没有明显下降，这些裂纹的存在也会使混凝土的抗渗性下降，给环境介质的侵入提供了通道，导致混凝土的耐久性能降低[3-4]。混凝土是由水泥、砂、石、水、外加剂、矿物掺合料组成的多相凝聚体，水泥石（硬化水泥浆体）是将所有的组分牢牢粘聚在一起的粘结剂。理论上讲，混凝土的收缩是水泥石的收缩，而骨料由于弹性模量较大对收缩构成约束，且骨料的含量越高，约束程度越大。因此，对于同种水泥石的收缩，在其组成的混凝土中测得的收缩值最小，砂浆次之，水泥浆体由于1通讯作者简介：周双喜（1973-），男，高级工程师，研究方向：水泥混凝土Email：green.55@163.com,Tel:0791-7046458，13970851812没有约束组分，测得的收缩量最大。水泥硬化浆体中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使水泥石干缩变形。影响水泥浆体收缩性能的因素很多[5-7]，本文主要研究矿物掺合料掺量、品种对水泥浆体毛细孔壁亲水性的影响。1改进的Washburn动态法测量接触角原理Washburn动态法是最常用的测定固体粉体接触角的方法[8-9]，它的基本原理是假设粉末层间隙为一束平行毛细管，利用流体在毛细管上升的高度与时间之间的关系来测定的接触角。此法系称一定量粉体（样品）装入下端用微孔隔膜封闭的玻璃管内，并充实到某一固定刻度，然后将测量管垂直放置，使下端与液体接触（见图1），记录不同时间t时液体湿粉末的高度h，再按下式以h2对t作图（式中C为常数；r为粉体间孔隙的毛细管平均半径，对指定的粉体来说Cr为定值；σ为液体的表面张力；η为液体粘度）。(1))2/(cos2ηθσtCrh=显然h2～t之间有直线关系，由直线斜率、η和σ便可求得Crcosθ值。在指定润湿粉体系列中，选择最大的Crcosθ值作为形式半径Cr，由此可以算出不同液体对指定粉体的相对接触角θ。由于粉体在毛细管中各位置的堆积密度不尽相同，使得液体不会总是水平上升，导致液体在粉体床中的上升高度难以准确测量，...