水泥基材料界面过渡区结构及其性能的分析方法综述VIP专享VIP免费

混凝土Concrete2009年第10期（总第240期）Number10in2009（TotalNo.240）doi：10.3969/j.issn.1002-3550.2009.10.006何小芳1，3，缪昌文2，张云升1，洪锦祥2（1.东南大学江苏省土木工程材料重点试验室，江苏南京210089；2.江苏省建筑科学研究院有限公司，江苏南京210008；3.河南理工大学材料学院，河南焦作454000）Abstract:Interfacialtransitionzone（ITZ）ofcement-basedmaterialsisthemainfactortodeterminetransmissionperformanceanddurability.Aimingatthestructureandperformancefeatures，comprehensiveanalysishasbeencompletedaboutinterfacialtransitionzoneonbasisofdomes-ticandforeignresearch.Thetransmissionperformanceofinterfacialtransitionzoneofhasgreatsignificancetodurabilityofcement-basedmateri-als，consequently，thetestmethodsandtheiradvantagesanddisadvantagestoinvestigatetransmissionpropertiesarediscussed.Keywords:ITZ；microstructure；transmission；durability；testingmethods理论研究THEORETICALRESEARCH摘要：界面过渡区（ITZ）是决定水泥基材料传输性能和耐久性的主要因素。针对界面过渡区结构与性能特点，综合国内外研究结果分析了各种不同的试样方法及其适用性。界面过渡区的传输性能对水泥基材料的耐久性具有重要意义，针对界面的传输性能的测试方法及其优缺点做了相关探讨。关键词：ITZ；微观结构；传输性能；耐久性；测试方法中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2009）10-0019-05Analysismethodsaboutstructureanditsperformanceofinterfacialtransitionzone（ITZ）HEXiao-fang1，3，MIAOChang-wen2，ZHANGYun-sheng1，HONGJin-xiang2（1.SoutheastUniversity，KeyLaboratoryofCivilEngineeringMaterialsofJiangsuProvince，Nanjing210089，China；2.JiangsuProvinceInstituteofScienceandTechnologyCo.，Ltd.，Nanjing210008，China；3.HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China）水泥基材料界面过渡区结构及其性能的分析方法综述收稿日期：2009-04-20基金项目：国家“973”计划（2009CB623200）；国家自然基金项目（50702014）；教育部新世纪优秀人才计划（NCET-08-0116）0引言在细观尺度下混凝土是具有三相的复合结构：砂浆基体，骨料以及基体和骨料之间的界面过渡区（ITZ）。ITZ的厚度通常在为10~50μm，其间的产物种类、数量及致密程度等特征都与基体明显不同。ITZ结构受主要组成材料（粗骨料、水泥和矿物掺合料）的性质和水胶比两方面的因素影响。一般认为ITZ是混凝土中最薄弱的连接部位，尽管ITZ的体积分数较另外两相组分较低，但是对混凝土的力学性能和耐久性影响显著[1]。混凝土中粗细骨料颗粒周围的界面过渡区（ITZ）已经成为混凝土技术研究的一个重要内容。在早期，研究人员利用光学显微镜和试验观察数据对界面进行分析。实际上，界面的厚度范围大约距离骨料表面30μm以上，在这个区域内胶凝材料粒子堆积密度较低，从而在界面出现“边壁效应”，因此界面过渡区的孔隙率要大于基体的孔隙率，形成缺陷部位[2]。有关混凝土界面的研究可以从以下几个方面考虑：①界面过渡区微结构的研究；②影响界面微结构的因素；③界面过渡区对混凝土宏观性能的影响。研究的最终目的是为了建立起微观结构与材料宏观性能之间的定量关系，从而实现在各种环境下对材料宏观性能的预测。1界面微结构的研究技术1.1微观测试技术冯奇等[3]依据最大密实度理论和微粒级配数学模型设计水泥基材料，并用SEM（扫描电镜）、EPMA（电子探针）、EDXA（能量色散谱仪对样品做元素定性分析）观测砂浆的二级界面显微结构，发现加入活性纳米纤维矿物可改善颗粒级配和水泥基材料中二级界面的显微结构。利用背散射SEM图像分析技术[4]来研究混凝土中界面过渡区的方法已经受到很多关注。背散射SEM图像分析过程包括混凝土样品的选择和制备、选择骨料周围ITZ、设计和定位骨料周围的样品单元3个阶段。其中重点研究分析的内容是骨料周围性能的变化、沿骨料表面间距的变化以及界面平均化学组成的变化。混凝土微结构的研究中，背景图...