硫铝酸盐水泥混凝土流变性与微观结构分析
硫铝酸盐水泥基自流平砂浆性能的研究
硫铝酸盐水泥基自流平砂浆性能的研究发布时间：2021-07-02T16:57:42.663Z 来源：《中国建设信息化》2021年第4期作者：王连德[导读] 水泥基自流平为工程项目建设中的常用地板材料，施工方式快速便捷，并且流平性好，有利于缩短工期。
王连德北京东方雨虹防水材料有限公司北京市 100000摘要：水泥基自流平为工程项目建设中的常用地板材料，施工方式快速便捷，并且流平性好，有利于缩短工期。
硫铝酸盐水泥具有高强度、高抗渗性、早强、耐腐蚀等特点，可将其应用于自流平浆。
对此，本文首先对硫铝酸盐水泥的特性进行介绍，然后采用试验分析方式，探究硫铝酸盐水泥基自流平砂浆性能。
关键词：硫铝酸盐水泥；特性；砂浆；强度众所周知，自流平砂浆分为石膏基自流平砂浆和水泥基自流平砂浆。
然而通过对建筑材料市场进行调查分析，自流平砂浆主要为水泥基自流平砂浆，它是将水泥作为基材，再加入一定量细砂、矿物料、减水剂、消泡剂、胶粘剂、促硬剂、缓凝剂等等优化配合比而成，以提高自流平砂浆流动性、力学性能以及粘聚性。
在自流平砂浆中，又分为两种体系，分别是硫铝酸盐水泥复合硅酸盐体系和铝酸盐水泥复合硅酸盐体系，本文主要探讨硫铝酸盐水泥替代普通硅酸盐水泥，以提高砂浆早强性和流动性。
因此，对硫铝酸盐水泥基自流平砂浆性能进行试验分析意义重大。
一、硫铝酸盐水泥的特性在我国工业化生产中，硫铝酸盐水泥为特种水泥，已被推广应用于工程项目建设中。
在硫铝酸盐水泥制备过程中，熟料是由多种矿物所组成的，包括无水硫铝酸钙以及硅酸二钙，在制备过程中还需加入一定量石膏、混合材料等，使得硫铝酸盐水泥具备良好的早强、微膨胀、自应力等。
硫铝酸盐水泥的特征包括以下几点：（1）硫铝酸盐水泥的早期强度发展比较快，同时抗拉强度比较大，主要原因为在硫铝酸盐水泥的制备环节，可加入一定量石膏，而石膏能够与无水硫铝酸钙以及硅酸二钙相互作用，进而有效促进水化反应以及强度发展。
（2）在硫铝酸盐水泥的制备过程中，需对石膏应用量进行有效控制，在水化初期，即可形成钙矾石，以发挥凝结作用，然后再形成骨架，同时还可形成凝胶填充水泥石孔隙，提高水泥石结构密实度。
混凝土材料的微观结构分析
混凝土材料的微观结构分析一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其优点是便于制造、成本低廉、强度高、防火、防水和抗腐蚀等特性。
混凝土的微观结构直接关系到其力学性能和耐久性能，因此对混凝土材料的微观结构分析具有重要的理论意义和实践价值。
二、混凝土材料的组成混凝土材料是一种人造复合材料，其主要组成部分包括水泥、骨料、水和掺合料。
其中，水泥是混凝土的胶凝材料，起到粘结骨料的作用；骨料是混凝土的骨架材料，用于承受荷载；水是混凝土中的溶剂，可以在水泥颗粒中形成胶体；掺合料是混凝土中添加的一些辅助材料，如矿渣粉、石灰石粉等。
三、混凝土材料的微观结构混凝土材料的微观结构包括水泥石、骨料和孔隙三部分。
1.水泥石水泥石是混凝土中最主要的胶结材料，其微观结构是由水泥颗粒和水混合而成的胶体结构。
水泥颗粒是由三种主要化合物组成的，分别是硅酸钙(CaSiO3)、硅酸三钙(Ca3SiO5)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
水泥颗粒在水中会发生水化反应，形成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、水化硅酸三钙(C3SH2)凝胶和水化氢氧化钙(Ca(OH)2)等产物。
其中，C-S-H凝胶是水泥石中最主要的成分，其具有一定的弹性和韧性，可以形成一个连续的网状结构，使得水泥石具有一定的延性和抗裂性能。
2.骨料骨料是混凝土中的主要骨架材料，其微观结构是由坚硬的石料、石粉和砂子等颗粒组成的。
骨料的形状、大小和性质会影响混凝土的力学性能和耐久性能。
在混凝土中，骨料与水泥石相互作用，形成一个复杂的骨料-水泥石界面区域，称为过渡带。
过渡带通常是一个孔隙较多、强度较低的区域，容易成为混凝土的弱点。
3.孔隙孔隙是混凝土中最重要的微观结构之一，它直接影响混凝土的力学性能和耐久性能。
混凝土中的孔隙可以分为两种类型，一种是内部孔隙，即水泥石中的孔隙；另一种是外部孔隙，即混凝土表面和内部的孔隙。
孔隙的大小和分布对混凝土的力学性能和耐久性能有很大的影响。
孔隙越大、越多，则混凝土的强度越低，容易受到外部环境的侵蚀。
混凝土的微观结构与力学性能
混凝土的微观结构与力学性能一、引言混凝土是一种由水泥、砂、石料等原材料按照一定比例组成的复合材料，具有优良的力学性能、耐久性和可靠性，是建筑工程中常用的材料之一。
混凝土的力学性能是由其微观结构和成分决定的，因此深入了解混凝土的微观结构对于研究混凝土的力学性能具有重要意义。
二、混凝土的组成和基本结构混凝土的主要成分是水泥、砂、石料和水。
其中水泥是混凝土中的胶凝材料，砂和石料则是骨料，水则是胶凝材料和骨料之间的连接剂。
混凝土的基本结构包括水泥石、骨料、孔隙和界面。
1. 水泥石水泥石是混凝土中的主要胶凝材料，由水泥、水和一定的砂料组成。
水泥石的主要成分是硅酸盐水泥胶凝体，其微观结构是由硅酸盐水泥胶凝体的晶体和无定形物质组成的。
水泥石的强度和稳定性对混凝土的力学性能和耐久性有重要影响。
2. 骨料骨料是混凝土中的主要骨架材料，其主要成分是石子和砂子。
骨料的物理性能对混凝土的力学性能和耐久性有重要影响。
石子的粒径直接影响混凝土的强度和抗裂性能，一般要求石子的粒径不超过混凝土厚度的三分之一。
砂子的粒径影响混凝土的流动性能和紧密度，一般要求砂子的粒径在1-5mm之间。
3. 孔隙混凝土中的孔隙包括空隙、毛细孔和气孔等。
孔隙的存在影响混凝土的强度、耐久性和渗透性等性能，因此控制混凝土中的孔隙率是提高混凝土性能的重要手段。
4. 界面混凝土中的界面包括水泥石与骨料的界面和孔隙的界面。
水泥石与骨料的界面直接影响混凝土的强度和抗裂性能。
孔隙的界面则影响混凝土的渗透性和耐久性。
三、混凝土的力学性能混凝土的力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、抗裂性能和耐久性等。
1. 抗压强度混凝土的抗压强度是指混凝土在受到垂直于其表面的压力作用下的最大承载能力。
混凝土的抗压强度与其微观结构、成分和配合比等因素有关。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度是指混凝土在受到拉力作用下的最大承载能力。
由于混凝土的拉伸强度较低，一般在实际工程中很少直接使用混凝土进行受拉构件的设计，而是采用钢筋混凝土。
混凝土的微观结构与力学性能
混凝土的微观结构与力学性能一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，它的力学性能与其微观结构密切相关。
在本文中，我们将探讨混凝土的微观结构与力学性能的关系，并分析影响混凝土力学性能的因素。
二、混凝土的微观结构混凝土主要由水泥、骨料、砂、水和掺合料等组成。
其中，水泥是混凝土的胶凝材料，骨料和砂是混凝土的骨架材料，水是混凝土的反应介质，掺合料可以改善混凝土的性能。
在微观层面，混凝土的主要组成部分是水泥石、骨料和孔隙。
水泥石是由水泥、水和掺合料等组成的胶凝体，它可以填充骨料之间的空隙，形成混凝土的基础结构。
骨料是混凝土的主要骨架材料，它可以提供混凝土的强度和刚度。
孔隙是混凝土中的空隙，它会影响混凝土的强度和耐久性。
三、混凝土的力学性能混凝土的力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、剪切强度和抗冲击性能等。
这些性能与混凝土的微观结构密切相关。
1. 抗压强度混凝土的抗压强度是指在受到垂直于其表面的压力下，混凝土能够承受的最大压力。
其大小与混凝土中水泥石和骨料的强度有关。
水泥石的强度取决于其中的水化产物和水泥石的孔隙度，骨料的强度取决于其自身的物理和力学性质。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度是指在受到垂直于其表面的拉力下，混凝土能够承受的最大拉力。
由于混凝土的骨架结构主要是由骨料组成的，所以混凝土的抗拉强度很低。
为了提高混凝土的抗拉强度，可以在混凝土中添加钢筋等增强材料。
3. 弹性模量混凝土的弹性模量是指在受到一定应力下，混凝土的应变能够恢复到应力消失前的程度。
其大小与混凝土中水泥石和骨料的弹性模量有关。
水泥石的弹性模量取决于其中的水化产物和孔隙度，骨料的弹性模量取决于其自身的物理和力学性质。
4. 剪切强度混凝土的剪切强度是指在受到剪切力下，混凝土能够承受的最大剪切应力。
其大小与混凝土中骨料的强度和孔隙度有关。
孔隙度越大，混凝土的剪切强度越低。
5. 抗冲击性能混凝土的抗冲击性能是指在受到冲击载荷下，混凝土能够承受的最大载荷。
低碱度硫铝酸盐水泥对混凝土吸水性能的影响研究
低碱度硫铝酸盐水泥对混凝土吸水性能的影响研究混凝土是一种常用的建筑材料，其性能直接影响到建筑物的质量和寿命。
混凝土中含有的水泥在固化过程中起到了至关重要的作用。
传统的水泥主要以硅酸盐水泥为主，但近年来低碱度硫铝酸盐水泥逐渐引起了人们的关注。
本文研究了低碱度硫铝酸盐水泥对混凝土吸水性能的影响，旨在为工程中合理选择水泥类型和提高混凝土性能提供科学依据。
低碱度硫铝酸盐水泥是一种新型水泥，相对于传统的硅酸盐水泥，其主要优点是具有更低的碱度。
在混凝土中，水泥水化反应生成的胶凝物能够填充孔隙，加强混凝土的致密性，从而降低水泥对外界水分的渗透效率。
本研究通过对低碱度硫铝酸盐水泥掺量和掺量时间的不同组合进行试验，分析了其对混凝土吸水性能的影响。
首先，本研究选取了一种常见的混凝土配合比，并在其中添加不同掺量的低碱度硫铝酸盐水泥。
通过测量混凝土试块在一定时间内的吸水量，得出了低碱度硫铝酸盐水泥对混凝土吸水性能的影响。
实验结果显示，随着低碱度硫铝酸盐水泥掺量的增加，混凝土的吸水量逐渐降低。
这表明低碱度硫铝酸盐水泥能够减少混凝土的渗透性，提高其抗渗性能。
与传统硅酸盐水泥相比，低碱度硫铝酸盐水泥的掺量在一定范围内能够显著改善混凝土的吸水性能。
进一步分析发现，低碱度硫铝酸盐水泥掺量时间对混凝土吸水性能的影响也十分显著。
实验结果表明，早期掺入低碱度硫铝酸盐水泥可以明显降低混凝土的吸水量。
这可能是由于早期掺入的低碱度硫铝酸盐水泥能够更充分地进行水化反应，生成更多的胶凝物填充混凝土孔隙。
此外，本研究还通过扫描电镜、能谱分析等手段对混凝土试块的微观结构进行了研究。
结果显示，低碱度硫铝酸盐水泥掺量的增加能够显著改善混凝土的致密性，减少孔隙和孔隙连接。
这进一步验证了低碱度硫铝酸盐水泥对混凝土吸水性能的改善作用。
总的来说，低碱度硫铝酸盐水泥对混凝土的吸水性能具有积极的影响。
通过增加低碱度硫铝酸盐水泥的掺量和早期掺入，可以显著减少混凝土的吸水量，提高抗渗性能。
普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系混凝土的性能研究
普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系混凝土的性能研究[摘要] 普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复合胶凝体系是一种新型的混凝土材料，在建筑和结构工程中有着广泛的应用前景。
本文选取了不同掺合比例的硫铝酸盐水泥，探究了其与普通硅酸盐水泥的复合作用对混凝土性能的影响。
通过实验测试，得出了混凝土的力学性能，如抗压强度、弯曲强度、拉伸强度等。
同时对混凝土的耐久性、硬化时间、抗渗性等方面进行了分析。
结果表明，普通硅酸盐水泥与不同掺合比例的硫铝酸盐水泥的复合掺配可以显著提高混凝土的力学性能、耐久性和抗渗性，而且硫铝酸盐水泥的掺和比例对混凝土性能有显著的影响。
[关键词] 硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、混凝土、复合胶凝体系、力学性能、耐久性、抗渗性1.引言混凝土是建筑工程中不可缺少的材料，而普通硅酸盐水泥是混凝土中使用最为广泛的材料之一。
然而，只使用普通硅酸盐水泥可能会导致混凝土裂缝、开裂等问题，影响其强度和耐久性。
因此，研究新型的材料和复合掺配方式，以提高混凝土的性能表现，成为混凝土学领域的研究热点。
硫铝酸盐水泥是一种新型的水泥，它具有较高的早期强度和耐久性，可以提高混凝土的性能。
而硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的复合掺配，可以充分发挥两种水泥的优点，进一步提高混凝土的性能。
因此，本研究旨在探究普通硅酸盐水泥和不同掺合比例的硫铝酸盐水泥的复合作用对混凝土性能的影响，为混凝土的应用提供理论和实践的支持。
2.实验材料和方法2.1 实验材料本研究选取了普通硅酸盐水泥和不同掺合比例（5%、10%、15%）的硫铝酸盐水泥作为掺合材料，以及砂子、石子、水等作为混凝土材料。
2.2 实验方法首先，通过适量加水将混凝土材料充分搅拌，制备相应的混凝土样品。
然后对样品进行不同时间的养护，待其达到规定时间后进行实验测试。
实验测试包括混凝土的力学性能、耐久性、硬化时间、抗渗性等方面的测试。
3.实验结果和分析3.1 混凝土的力学性能通过实验测试，得出了不同掺合比例的硫铝酸盐水泥对混凝土抗压强度、弯曲强度、拉伸强度等力学性能的影响。
低碱度硫铝酸盐水泥在混凝土中的应用研究
低碱度硫铝酸盐水泥在混凝土中的应用研究混凝土是一种广泛应用于建筑与基础设施工程中的材料，其强度和耐久性对工程结构的稳定性和寿命至关重要。
在混凝土中，水泥是其中最重要的成分之一。
然而，传统的硅酸盐水泥对于某些特殊条件下的混凝土结构来说可能存在一些问题，比如碱硅反应。
为了克服这些问题，低碱度硫铝酸盐水泥应运而生。
低碱度硫铝酸盐水泥是一种通过在传统硅酸盐水泥中减少碱含量来达到降低碱度的目的。
同时，硫铝酸盐成分的添加可以进一步提高水泥的强度和耐久性。
因此，低碱度硫铝酸盐水泥在一些特定的混凝土应用场合中表现出了良好的性能。
首先，低碱度硫铝酸盐水泥适用于对碱硅反应敏感的工程。
碱硅反应是指混凝土中的硅酸盐骨料与碱溶液中的氢氧化物发生反应，导致混凝土的膨胀和开裂。
碱硅反应可能会导致建筑物结构的损坏和安全隐患。
低碱度硫铝酸盐水泥由于降低了碱度，可以有效减轻碱硅反应的发生，提高混凝土的抗碱性能，从而增加工程的使用寿命。
其次，低碱度硫铝酸盐水泥在海洋环境中表现出了出色的耐久性。
海洋环境中的氯离子和硫酸盐离子会对混凝土结构造成腐蚀和侵蚀，降低其强度和耐久性。
低碱度硫铝酸盐水泥中硫铝酸盐成分的添加可以有效提高混凝土的抗盐蚀性能，减少海洋环境对混凝土的侵蚀影响。
因此，低碱度硫铝酸盐水泥在海洋岸线、港口和海洋工程等领域中得到了广泛应用。
此外，低碱度硫铝酸盐水泥还被应用于具有高要求抗硫酸盐侵蚀能力的工程中。
硫酸盐是一种常见的地下水和污水中的化学物质，会导致混凝土结构受损。
低碱度硫铝酸盐水泥通过控制水泥中的硫酸盐成分含量，提供了一种抗硫酸盐侵蚀的解决方案。
在这些工程中，低碱度硫铝酸盐水泥可以帮助保持混凝土的稳定性和耐久性。
另外，低碱度硫铝酸盐水泥的应用在环保方面也具有优势。
由于低碱度硫铝酸盐水泥减少了碱度，从而减少了对环境的负面影响。
此外，硫铝酸盐成分在水泥中的添加可以减少对天然资源的依赖，因此有助于实现可持续发展。
在实际应用中，低碱度硫铝酸盐水泥与传统硅酸盐水泥具有相似的施工方式和工程要求。
混凝土中添加硫铝酸盐的效果及应用
混凝土中添加硫铝酸盐的效果及应用混凝土是建筑和基础设施建设中常用的材料之一，其广泛应用在各种工程项目中。
为了改善混凝土的性能和性质，人们通过添加各种添加剂来实现不同的效果。
硫铝酸盐作为一种常用的混凝土添加剂，被广泛研究和应用。
在本文中，我们将深入探讨混凝土中添加硫铝酸盐的效果和应用，并提供个人的观点和理解。
1. 硫铝酸盐的特性和功能硫铝酸盐是一种在混凝土中常用的添加剂，其具有以下特性和功能：1.1. 减少混凝土收缩混凝土在硬化过程中会发生收缩，导致可能出现裂缝和损坏。
硫铝酸盐可以减少混凝土的收缩，提高混凝土的抗裂性能。
1.2. 改善混凝土的耐久性硫铝酸盐可以提高混凝土的化学稳定性和抗腐蚀性能，从而延长混凝土的使用寿命，降低维护成本。
1.3. 调节混凝土的早期强度和硬化过程硫铝酸盐可以促进混凝土的早期硬化，提高混凝土的强度，缩短混凝土的凝固时间。
2. 硫铝酸盐的应用领域硫铝酸盐广泛应用于各种混凝土工程中，包括但不限于以下几个方面：2.1. 建筑结构硫铝酸盐可以用于建筑结构中的混凝土，如楼板、梁、柱等，以提高其抗裂性能和耐久性。
2.2. 桥梁和道路硫铝酸盐可以应用于桥梁和道路的混凝土结构中，提高其耐久性和承载能力。
2.3. 水利工程硫铝酸盐可以用于水利工程中的混凝土结构，如水坝、堤坝等，以提高其抗渗性和耐久性。
3. 个人观点和理解在我看来，混凝土中添加硫铝酸盐是一种有效的手段来改善混凝土的性能和性质。
通过减少混凝土的收缩、提高其抗裂性能和耐久性，硫铝酸盐可以提高混凝土结构的安全性和可靠性，延长其使用寿命。
硫铝酸盐的应用范围广泛，可以满足各种不同工程项目的需求。
然而，对于硫铝酸盐添加剂的具体使用方法和控制条件，还需要进一步的研究和探索。
因为硫铝酸盐的过量使用可能对混凝土的性能产生负面影响，如减小混凝土的强度和稳定性。
在实际应用中，需要根据具体情况进行合理的添加剂控制和配比，以确保混凝土的质量和性能。
混凝土中添加硫铝酸盐是一种有效地提高混凝土性能和性质的方法。
混凝土微观结构分析
混凝土微观结构分析一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其主要成分为水泥、砂、石、水等。
混凝土的性能直接影响着建筑结构的稳定性和耐久性，因此深入了解混凝土的微观结构和性质对于提高混凝土的性能有着重要的意义。
本文将对混凝土的微观结构进行详细的分析和探讨。
二、混凝土的组成及基本性质混凝土主要由水泥、砂、石和水组成。
其中水泥是混凝土的胶凝材料，砂和石是混凝土的骨料，水则是混凝土的重要成分之一，它作为混凝土的稀释剂，起到调节混凝土流动性的作用。
混凝土的强度、坚固性和耐久性等主要取决于水泥胶凝体的强度和骨料的物理和力学性质。
水泥胶凝体由水泥水化产生的水化物和水泥无反应物质组成，水泥水化产生的水化物主要是硬化水泥石和水泥胶体。
骨料主要是砂和石，砂和石的物理和力学性质直接影响着混凝土的强度和耐久性。
三、混凝土的微观结构混凝土是由水泥浆体和骨料两部分组成的复合材料。
水泥浆体是由水泥和水混合而成的胶凝物，骨料则是填充在水泥浆体中的颗粒状材料。
混凝土的微观结构主要包括水泥浆体和骨料两部分。
1.水泥浆体的微观结构水泥浆体的微观结构主要由水泥胶体和硬化水泥石两部分组成。
水泥胶体是水泥颗粒和水混合后形成的胶体，是混凝土中的胶凝材料。
硬化水泥石是水泥水化后形成的石状体，是水泥浆体中的强度来源。
水泥胶体和硬化水泥石的比例和质量直接影响着混凝土的强度。
2.骨料的微观结构骨料是填充在水泥浆体中的颗粒状材料，可以分为粗骨料和细骨料两种。
粗骨料是大于5mm的石料，细骨料是小于5mm的砂料。
骨料的物理和力学性质直接影响着混凝土的强度和耐久性。
四、混凝土的力学性能混凝土的力学性能是指混凝土在外力作用下所表现出的力学特性，主要包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量和泊松比等。
混凝土的力学性能与其微观结构密切相关。
1.抗压强度混凝土的抗压强度是指在压力作用下，混凝土抵抗破坏的能力。
混凝土的抗压强度与水泥浆体中水泥胶体和硬化水泥石的比例和质量、骨料的物理和力学性质等因素有关。
混凝土微观结构特征分析原理
混凝土微观结构特征分析原理一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料，在工程中得到了广泛应用。
混凝土的性能与其微观结构密切相关，因此深入研究混凝土的微观结构特征对于混凝土的性能优化具有重要意义。
本文将从混凝土的微观结构特征分析原理入手，探讨混凝土的微观结构特征及其对混凝土性能的影响。
二、混凝土的微观结构特征1. 混凝土的组成混凝土是一种人工制品，由水泥、骨料、细集料、外加剂等组成。
其中，水泥是混凝土的胶凝材料，骨料、细集料是混凝土的骨架材料，外加剂是用来改善混凝土性能的材料。
2. 混凝土的微观结构混凝土的微观结构由水泥石和骨架材料构成。
水泥石是指水泥和水反应后形成的胶凝体，其主要成分是硅酸盐胶凝材料。
骨架材料由骨料和细集料构成，骨料是指粒径大于5mm的石料，细集料是指粒径小于5mm的石料。
混凝土的微观结构特征包括水泥石的孔隙结构、骨架材料的颗粒排列和颗粒间的联系等。
三、混凝土微观结构特征分析原理1. 扫描电子显微镜（SEM）SEM是一种高分辨率的显微镜，可以对混凝土的微观结构进行观察和分析。
SEM的原理是利用电子束在样品表面扫描，通过测量电子的反射和散射来获取样品表面的形貌和结构信息。
通过SEM可以观察到混凝土的水泥石、骨料和细集料的微观结构，了解其孔隙结构和颗粒间的联系。
2. 压汞法压汞法是一种基于气体物理学原理的分析方法，可以用于测量孔隙的大小、数量和分布。
该方法利用压力差测量样品孔隙内的压缩空气体积，从而计算孔隙的大小和数量。
压汞法适用于孔隙半径在0.003μm-100μm之间的材料，可以用于测量混凝土的孔隙结构和孔隙率。
3. 氮气吸附法氮气吸附法是一种基于氮气吸附原理的分析方法，可以测量材料的比表面积和孔隙分布。
该方法利用氮气分子在材料表面和孔隙内的吸附作用，测量氮气吸附量与氮气压力的关系，从而计算材料的比表面积和孔隙分布。
氮气吸附法适用于孔隙半径在2nm-100nm之间的材料，可以用于测量混凝土的孔隙分布和比表面积。
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硫铝酸盐水泥主要成份3CaO ・3Al 2O 3・CaSO 4[1]，遇水后迅速反应生成钙矾石，使之具有早强、高强、耐蚀和低碱度等优越性能[2,3,4]，在冬季施工、水工工程和修补工程中被大量使用。
但是，由于硫铝酸盐水泥水化速度快、凝结时间短，限制了该品种水泥的推广应用。
而且随着各种外加剂的大量使用，解决好水泥浆体的流变性成为制备高性能混凝土的基础，本文试验分析了掺有聚羧酸、氨基和萘系高效减水剂的硫铝酸盐浆体的流动度和流动度经时损失，采用引入小组分进行改善，让小组分适就大组分，使掺有不同高效减水剂的浆体都具备了良好的流变性。
同时对硫铝酸盐混凝土的微观结构性能进行了分析。
深入了解外加剂在硫铝酸盐水泥中的作用机理，对于更好的使用外加剂，充分发挥硫铝酸盐水泥混凝土的性能是十分重要的，这涉及到水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识，是一个极其复杂的问题，有待于进一步研究。
1 原材料与实验方法1.1 原材料实验所用的主要原料：快硬硫铝酸盐水泥(42.5R)：淄博产；掺和料：Ⅰ级矿粉，济钢产；硫铝酸盐水泥和矿粉的化学成见表1；砂：细度模数2.78，济南市郊产；碎石：5～20mm 连续级配，济南市郊；外加剂：聚羧酸系减水剂，上海产；氨基磺酸盐高效减水剂，济南产；萘系减水剂，济南产；缓凝剂：某无机缓凝剂，分析纯，天津产。
1.2 实验方法浆体流动度试验按外加剂检测标准进行[5]，SEM 采用日立S-2500扫描电镜测试，孔结构分析采用康塔Poremaster-60测孔仪测试。
2 实验结果与分析2.1 SAC 浆体的流变性分析2.1.1 外加剂对浆体流变性的影响分析硫铝酸盐水泥混凝土流变性与微观结构分析重点实验室 深圳5180603.北京大兴区水务局 北京1026001.济南大学材料学院 济南 250022 2.深圳大学深圳市土木工程耐久性■ 张德成１王鸣珂２ 丁铸２白雪梅３张鸣２【摘要】本文研究了工程上常用的聚羧酸、氨基磺酸盐、萘系高效减水剂(FDN)与硫铝酸盐水泥(SAC)的浆体流变性以及改善方法，即利用某无机缓凝剂有效控制硫铝酸盐水泥的凝结时间，增粘剂解决浆体流动度较大时造成的板结、泌水问题。
同时用SE M 和压汞法对硫铝酸盐混凝土和普通硅酸盐混凝土的微观结构进行了分析，总结了硫铝酸盐水泥混凝土的部分特点。
【关键词】外加剂；硫铝酸盐水泥；流变性；微观结构选用工程中常用的聚羧酸、氨基磺酸盐和萘系高效减水剂进行SAC 浆体的流动度和流度经时损失试验。
试验结果见图1～图6。
掺有聚羧酸减水剂的水泥浆体初始流动度较大；饱和点为1.2%左右，且饱和点明显；2h 后聚羧酸减水剂饱和掺量净浆流动度无损失，过饱和掺量净浆流动度甚至出现增长，聚羧酸可以使硫铝酸盐水泥浆体具有良好的流变性。
氨基减水剂和FDN 饱和掺量分别为为1.2%和2.5%，初始流动度小，20min 后净浆流动度为零。
聚羧酸减水剂初始流动度大于氨基和萘系减水剂，流动度经时损失保持的也比较好，而氨基减水剂和萘系减水剂流动度经时损失较大，10min 损失30%左右，20min 流动度为零。
从饱和掺量和流动度情况比较，氨基减水剂的SAC 浆体流变性要好于萘系减水剂。
2.1.2 矿粉对浆体流变性的影响由图7、图8所示，在矿粉掺量为10%、30%和50%时，随着矿粉掺量的增加，浆体的流动度增加，流动度经时损失减少，但是矿粉对减水剂饱和点掺量影响不大。
要使水泥浆体流动，拌合水的量至少要满足以下两个方面的要求[6] ：(l)填充水泥颗粒之间的空隙，此部分水称为填充水；(2)润湿水泥颗粒表面，并在其表面形成一层足够厚的水膜，这部分水称为表面层水。
填充水与表面层水之和即为水泥浆体产生流动所需的最低拌合水量。
实际拌合水中减去填充水和表面层水后余下的水即为自由水，自由水的量越多，则浆体的流动性越好。
减水剂图1 掺聚羧酸减水剂时净浆流动度图2 聚羧酸减水剂掺量不同时净浆流动度损失图3 掺氨基磺酸盐减水剂时净浆流动度图4 氨基磺酸盐减水剂不同掺量时净浆流动度损失图5 掺萘系减水剂时净浆流动度图6 萘系减水剂不同掺量时净浆流动度损失表1 硫铝酸盐水泥、矿粉的化学成分2.1.3浆体流变性的调整方法硫铝酸盐水泥遇水后迅速反应生成钙矾石，形成初始结构。
这一过程大量消耗减水剂，加剧了浆体的流动度经时损失。
为改善这一情况，需要加入适用于该品种水泥的缓凝剂以控制水泥的反应速度。
如图9、图10所示，缓凝剂对两种减水剂饱和掺量点无影响，但净浆初始流动度变大，两小时后净浆流动度损失很小，甚至有所增加。
这对硫铝酸盐水泥系列选择外加剂有重要意义。
当硫铝酸盐水泥浆体中引入高效减水剂后，水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体，凝聚体内的游离水被释放出来[9,10]，增加了浆体的流动性，但同时也加重了浆体中各组分的分离趋势，严重时会造成板结、泌水。
这时就需要寻找相容的浆体稳定剂来调整浆体的粘聚性来束缚浆体中多余的自由水。
浆体稳定剂除了相容外，还要通过试验来确定恰当的掺量，过量掺加会影响浆体的流动性，反映在工程施工上为混凝土可泵性变差，易发生堵泵现象。
而且浇注的混凝土也不易捣实。
经试验确定适应范围广的增粘剂，以聚羧酸减水剂为例，如图11，在聚羧酸减水剂饱和掺量点，随着增粘剂的增加，初始流动度逐渐变小，取刚好消除板结、泌水的增粘剂最佳掺量点与未掺流动度比较(图12)可以看出，在增粘剂最佳掺量点处，即能消除板结、泌水现象，对浆体流动性影响不大。
2.2 硫铝酸盐混凝土硬化浆体的微观结构2.2.1SEM分析图13可以看出，不论是否掺加掺和料，硫铝酸盐水泥混凝土内部结构都比相应普通硅酸盐水泥混凝土内部结构的致密度高、水泥浆体-骨料界面层薄。
这是硫铝酸盐水泥混凝土具有较高耐久图12聚羧酸饱和点及加入增粘剂6%净浆流动度经时损失图9缓凝剂0.4%,掺氨基磺酸盐减水剂时净浆流动度图10缓凝剂0.4%,掺氨基磺酸盐减水剂时净浆流动度经时损失图11聚羧酸饱和点处不同掺量增粘剂时净浆流动度经时损失图7矿粉不同掺量时S A C净浆流动度图8矿粉不同掺量时净浆流动度损失能削减水泥颗粒表面层的水，使表面层水化膜变薄，从而使自由水的量相对增大，但它无法削减填充水的量。
填充水的量取决于水泥颗粒系统的空隙率，要削减系统的填充水，就必须减小水泥颗粒系统的空隙率。
有研究表明[7,8]，水泥中掺入掺和料（矿粉）可以改善水泥的颗粒级配，使水泥颗料系统的空隙率减小，从而使拌合浆体时需要的填充水量减小。
掺和料起到了物理减水作用。
性的一个体现。
2.2.2 孔结构分析水泥石结构硬化后内部过量水蒸发必将引起孔隙的产生。
各种尺寸的孔是硬化水泥浆体的一个重要组成，总孔隙率、孔径及其分布、孔的形态以及孔壁所形成的巨大内表面积，都是硬化水泥浆体的重要结构特征。
这些结构特征也是影响混凝土性能的重要方面。
混凝土材料中的孔对混凝土物理、力学性能(如密度、导热性、强度、变形等)和渗透性及耐久性有十分重要的影响。
因此，定量确定出硬化水泥石内部孔隙特征是研究胶凝材料的宏观性能、揭示其在内外环境作用下结构性能变化规律的一个重要前提条件。
吴中伟院士按孔径对强度的不同影响，将混凝土中孔分为四类[11]：(1)无害孔；孔径小于20nm ；(2)少害孔：孔径为20nm ～100nm ；(3)有害孔：孔径为100nm ～200nm ；(4)多害孔：孔径大于200nm 。
由图14、图15硫铝酸盐水泥混凝土中含有少量3n m ～20nm 无害孔和20nm ～100nm 少害孔，但>100n m 的多害孔（特别是10μm ～200μm ）大量存在；但加入掺和料后，使得3n m ～20n m 无害孔和20n m ～100n m 少害孔的比例增多，且>100nm 的多害孔（特别是10μm ～200μm 的大孔）大量减少；说明掺和料的加入，使硫铝酸盐水泥基高性能混凝土的大孔（特别是多害孔）的比例减少，小孔（无害孔和少害孔）的比例增多，以及孔隙率降低，即改善了硫铝酸盐水泥基混凝土的内部结构，提高了硫铝酸盐水泥基混凝土的密实度。
图16为含掺和料硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥基高性能混凝土孔隙率对比，相同汞压力下的含掺和料硫铝酸盐水泥混凝土的孔隙率低于含掺和料普通图14 硫铝酸盐水泥混凝土的孔径分布图15 掺矿粉硫铝酸盐水泥混凝土的孔径分布a : S A C 混凝土b : 掺20%掺和料的S A C 混凝土c : 普通硅酸盐水泥混凝土d : 掺20%掺和料的硅酸盐水泥混凝土图13 硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混凝土水化28d 的S E M 对比参考文献[1]王燕谋,苏慕珍,张量.硫铝酸盐水泥[Ｍ].第一版,北京:北京工业大学出版社,1999.[2]吴宗道.钙矾石的显微结构[J ].中国建材科技,1995.8,4(4):9～15.[3]Wa ngla n,G la sser ,FP. H ydr a tion of ca lciu m su lphoa lu mina te cement.Adv Adv C emR es,1996, 8(31): 127～134.[4]陈阳如,付德.硫铝酸盐水泥凝结性能的研究[J ],江西建材,1999(1):20～24.[5]混凝土外加剂匀质性试验方法（G B /T 8077-2000）.[6]胡志清,寇海平,郑祚建,施志勇.高效减水剂与高标号水泥之间的适应性探讨[J ].国外桥梁,2001(2):72～73.[7]袁庆莲,周士琼,陈瑜.水泥－粉煤灰－高效减本剂的相容性研究[J ].广东建材, 1999,13(3):20～27.[8]B.B la n k ,D.R.R ossin gton a nd L.A.Wenla nd J ou r na l of Ame r ica n C er a mi c Soci ety,1986,(3):395-399.[9]丁铸,张宁,张德成等.水泥与减水剂相容性的研究[J ].水泥技术,1999,(5):13～17.[10]Wa ng Aiqin,Zha ng Chengzhi, Zhang N ingsheng.T he theor etic analysis of the influence of the size distribution of cement system on the pr oper ty of ceme nt[J ].C ement a nd C on cr ete R esea r ch,1999,(29):1721～1726.[11]吴中伟.高性能混凝土--绿色混凝土[J ].混凝土与水泥制品,2000(1):3～6.图16 含掺和料硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混凝土孔隙率对比硅酸盐水泥基高性能混凝土的孔隙率；相同掺和料情况下，硫铝酸盐水泥基混凝土的内部结构要优于相应普通硅酸盐水泥基混凝土的内部结构，即硫铝酸盐水泥基混凝土结构的致密度较高。