界面过渡区
混凝土中水泥浆体与骨料界面过渡区的形成和改进综述
混凝土中水泥浆体与骨料界面过渡区的形成和改进综述
黄燕;胡翔;史才军;吴泽媚
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2023(37)1
【摘要】界面过渡区是水泥浆与骨料之间的薄层部分,具有孔隙率高、氢氧化钙晶体富集和定向排列等特点。
其形成机理主要包括边壁效应、微区泌水效应、离子迁移和成核效应、单边生长效应、絮凝成团效应及脱水收缩效应。
各种效应协同作用,导致界面过渡区成为混凝土最薄弱的环节。
提高界面过渡区的粘结性能有利于改善混凝土的力学性能和耐久性。
本文综述了常用的界面过渡区改进方法,即掺加矿物掺合料和纳米材料、改性骨料、生物矿化以及二氧化碳养护等,并比较了不同改进方法的优缺点,可为界面过渡区的形成机理和改进方法的研究及其在实际工程中的应用提供参考。
【总页数】12页(P102-113)
【作者】黄燕;胡翔;史才军;吴泽媚
【作者单位】湖南大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.骨料表面化学预处理对界面区的组分梯度分布和混凝土力学性能的影响Ⅰ:骨料化学预处理对其表面特性与界面过渡区结构的影响
2.混凝土中骨料浆体界面过渡
区的力学性能研究综述3.混凝土集料-浆体界面过渡区微观结构表征技术综述4.老混凝土中骨料-水泥界面过渡区(ITZ)(Ⅰ)——元素与化合物在ITZ的富集现象5.老混凝土中骨料-水泥界面过渡区(ITZ)(Ⅱ)——元素在界面区的分布特征
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
干燥收缩对界面过渡区的影响规律
干燥收缩对界面过渡区的影响规律
在材料科学和工程领域，界面过渡区是指两种不同材料的交界处。
这些界面过渡区在材料的性能和稳定性方面起着至关重要的作用。
而干燥收缩是指材料在干燥过程中由于水分蒸发而发生的收缩现象。
本文将讨论干燥收缩对界面过渡区的影响规律。
首先，干燥收缩会导致界面过渡区的微观结构发生变化。
在材料干燥的过程中，水分的蒸发会导致界面过渡区的孔隙结构发生变化，可能会出现孔隙的扩张或者闭合，从而影响界面过渡区的密实度和孔隙度。
这些微观结构的变化会直接影响材料的力学性能和耐久性。
其次，干燥收缩还会影响界面过渡区的化学成分分布。
在材料干燥的过程中，水分的蒸发会导致界面过渡区中溶质的浓缩，从而改变了界面过渡区的化学成分分布。
这种化学成分的变化可能会导致界面过渡区的腐蚀性增加或者耐久性下降，从而影响材料的稳定性。
另外，干燥收缩还会影响界面过渡区的界面结合强度。
在材料干燥的过程中，界面过渡区的收缩率可能会与相邻材料的收缩率不
一致，导致界面过渡区的应力集中，从而影响了界面过渡区的界面结合强度。
这种影响可能会导致界面过渡区的剥离或者断裂，从而影响了材料的整体性能。
综上所述，干燥收缩对界面过渡区的影响规律是一个复杂而重要的课题。
了解干燥收缩对界面过渡区的影响规律，有助于优化材料的设计和制备过程，提高材料的性能和稳定性。
因此，对于工程实践和科学研究来说，深入研究干燥收缩对界面过渡区的影响规律具有重要的意义。
《基于离散元方法的混凝土界面过渡区研究》范文
《基于离散元方法的混凝土界面过渡区研究》篇一一、引言混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，其力学性能与结构稳定性对于建筑工程的耐久性和安全性具有重要意义。
其中，混凝土界面过渡区是混凝土结构中非常关键的一部分，它的性能直接关系到混凝土的整体性能。
近年来，随着计算技术的发展，离散元方法作为一种有效的数值模拟工具，被广泛应用于混凝土材料的研究中。
本文旨在通过离散元方法对混凝土界面过渡区进行深入研究，以期为提高混凝土结构的性能提供理论支持。
二、离散元方法概述离散元方法是一种基于离散介质理论的数值模拟方法，它通过模拟介质中离散单元的相互作用和运动来研究介质的力学性能。
在混凝土材料的研究中，离散元方法可以有效地模拟混凝土中骨料、砂浆以及界面过渡区的微观结构，进而研究混凝土的宏观力学性能。
三、混凝土界面过渡区的特点混凝土界面过渡区是混凝土中骨料与砂浆之间的交界区域，其结构复杂且具有特殊的物理力学性质。
界面过渡区的强度和稳定性对于混凝土的抗拉、抗剪等力学性能具有重要影响。
然而，由于界面过渡区的微观结构复杂，其力学性能的研究一直是一个难点。
四、基于离散元方法的混凝土界面过渡区研究采用离散元方法对混凝土界面过渡区进行研究，可以有效地解决上述难题。
具体研究方法如下：1. 建立模型：根据混凝土中骨料、砂浆以及界面过渡区的实际尺寸和形状，建立离散元模型。
模型中应考虑骨料的形状、大小、分布以及砂浆的孔隙率等因素。
2. 定义相互作用：在模型中定义骨料与砂浆、骨料与骨料之间的相互作用力，包括接触力、摩擦力等。
这些相互作用力的定义应基于实际物理规律和实验数据。
3. 模拟实验：通过离散元方法模拟混凝土的实际受力过程，包括压缩、拉伸、剪切等实验过程。
在模拟过程中，可以观察到界面过渡区的应力分布、裂纹扩展等情况。
4. 分析结果：根据模拟结果，分析界面过渡区的力学性能，包括强度、韧性、抗裂性等。
通过对比不同条件下的模拟结果，可以研究界面过渡区的性能变化规律。
混凝土过渡区的特征及其对混凝土性能的影响
工作研究混凝土过渡区的特征及其对混凝土性能的影响覃盛昆（广西大学 土木建筑工程学院，广西 南宁 530004）摘 要：混凝土的界面过渡区是混凝土的重要组成部分，影响甚至决定着混凝土的性能。
描述了混凝土界面过渡区的微观结构及细观掺和料对其结构的影响，重点阐述了界面过渡区对混凝土力学性能和传输性质的影响。
揭示了高孔隙率是造成界面过渡区对混凝土性能产生影响的主要原因，并对存在的一些问题进行了讨论。
关键词：界面过渡区；微观结构；细观掺和料；力学性能；传输性质引言混凝土可以看成由骨料、水泥浆体以及介于两者之间的界面过渡区（ITZ）组成。
其力学性能介于骨料和水泥净浆的主要原因被认为是ITZ的存在，改善混凝土ITZ对发展高性能混凝土和确定混凝土有效水灰比是至关重要的[1]。
除力学性能以外，混凝土ITZ 对耐久性方面的影响亦备受关注，对此，有不少学者研究了混凝土ITZ与力学性能、耐久性之间的关系[2-4]。
本文介绍了混凝土ITZ的微观结构以及不同掺和料对ITZ微观结构的影响，阐述了ITZ对混凝土传输性质和力学性质的影响并对结论进行了总结。
1 混凝土界面过渡区的微观结构混凝土的界面过渡区（ITZ）是从集料边缘向硬化水泥浆体延伸且具有一定尺度的区域，其微观结构既不同于集料也与水泥浆体有着较大差异。
由于界面过渡区微观结构的差异影响甚至决定着混凝土的强度、耐久性等多项性能，因此国内外许多学者对混凝土ITZ微观结构进行了研究。
Jiang等[5]基于背散射图像发现骨料表面附近的ITZ区域有着更高的孔隙率，骨料表面粗糙的混凝土的ITZ在距骨料表面10um 处有着更低的孔隙率。
Scrivener K L等[6]发现混凝土中ITZ的孔隙率比基体要大，该区域填充有CH且具有CH择优取向生长的特点。
Poon C S等[7]利用SEM对比了用正常强度再生骨料、高性能混凝土再生骨料以及天然骨料制成的混凝土的ITZ，发现由高性能混凝土再生骨料制成的混凝土的ITZ主要由密实的水化产物组成，而正常强度再生骨料混凝土的ITZ则表现为疏松多孔，作者认为是不同类型骨料的吸水率差异造成ITZ有效水灰比的不同进而使得其微观结构出现差别。
混凝土界面过渡区的形成原理
混凝土界面过渡区的形成原理一、引言混凝土结构中的过渡区是指混凝土中不同组成部分所形成的交界面。
混凝土界面的形成与混凝土的性能有着密切的关系，对于混凝土结构的力学性能和耐久性有着重要的影响。
因此，研究混凝土界面过渡区的形成原理具有重要的理论和实际意义。
二、混凝土界面过渡区的概念混凝土界面过渡区是指在混凝土中，由于混凝土中不同材料的性质和成分不同，使得这些材料在相互接触的地方形成了一定的交界面。
混凝土界面过渡区的形成是由于混凝土中不同组成部分的相互作用而形成的。
混凝土中的不同组成部分主要包括水泥熟料、水泥石、骨料和孔隙等。
三、混凝土界面过渡区的形成原理混凝土界面过渡区的形成原理主要有以下几种：1、相变原理混凝土中的水泥熟料在水的作用下会发生水化反应，形成水泥石。
水泥石的界面过渡区的形成是由于水泥石的水化反应过程中发生的相变所引起的。
水泥石的水化反应过程中，由于水分的不足或过量，会使得水泥石中的结晶结构发生变化，从而形成了水泥石的界面过渡区。
2、应力原理混凝土中的骨料和水泥石之间的界面过渡区的形成是由于应力的作用所引起的。
混凝土在不同的应力作用下，会产生不同的变形和应力分布。
由于混凝土中骨料和水泥石的物理性质不同，所以在不同的应力作用下，骨料和水泥石之间的界面过渡区会产生不同的形态和性质。
3、扩散原理混凝土中的孔隙和水泥石之间的界面过渡区的形成是由于物质扩散的作用所引起的。
混凝土中的孔隙和水泥石之间存在着物质扩散的作用。
由于孔隙和水泥石的物理性质不同，所以在物质扩散的过程中，会形成孔隙和水泥石之间的界面过渡区。
4、化学反应原理混凝土中的不同组分之间的界面过渡区的形成是由于化学反应的作用所引起的。
混凝土中的不同组分之间在一定的条件下会发生化学反应。
由于不同组分之间的化学性质不同，所以在化学反应的过程中，会形成不同的界面过渡区。
四、混凝土界面过渡区的性质混凝土界面过渡区的性质与界面过渡区的形成原理密切相关。
混凝土的结构与性能过渡区内容
二、混凝土的结构与性能为了便于认识粉煤灰在混凝土中的作用，先来看看混凝土的结构和性能之间的关系。
混凝土是由大小不同的颗粒所组成的，大颗粒粗骨料的空隙由中小颗粒的粗骨料（石子）填充；粗骨料颗粒的空隙由细骨料（砂子）填充，它的颗粒也是有粗有细，细颗粒填充粗颗粒之间的空隙；水泥浆则填充粗细骨料堆积体的大小空隙，并包裹它们形成一层润滑层，使新拌混凝土（也称拌合物）具有一定的工作性，能在外力或本身的自重作用下成型密实。
硬化混凝土是一种复杂的、多相的复合材料，它的结构主要包括三个相——骨料、硬化水泥浆体以及二者之间的过渡区，说它复杂是因为它很不匀质，主要体现在以下几方面：第一，过渡区的存在。
过渡区是围绕骨料颗粒周边的一层薄壳，厚度约10～50μm。
由于它的薄弱，对混凝土性能的影响十分显著；第二，三相中的任一相，本身实际上还是多相体。
例如一颗花岗岩的骨料里除了有微裂缝、孔隙外，还不均匀地镶嵌着石英、长石和云母三种矿物。
石英很硬，而云母就很软；第三，与其他工程材料不同，混凝土结构中的两相——硬化水泥浆体和过渡区是随时间、温度与湿度环境不断变化着的。
先谈骨料相。
通常在为混凝土选择骨料时，首先注意的是它的颗粒强度，也就是说：它越坚硬越好。
事实上，由于骨料的强度通常比其他两相的高很多，因此它对混凝土的强度并没有直接的影响。
但是它们的粒径和形状间接地影响混凝土强度：当骨料最大粒径越大、针片状颗粒越多时，其表面积存的水膜越厚，过渡区相就越薄弱，硬化混凝土的强度和抗渗透性也越差。
所以，质量好的骨料应该是颗粒形状均匀、级配好，堆积密实度高，所需要的浆体用量少。
许多路面板之所以不耐久，骨料质量差，尤其缺乏5~10mm粒径的颗粒，因此传荷能力和抗冲击与疲劳能力受到严重影响是重要的原因。
再谈硬化水泥浆体（也称水泥石）。
在配制混凝土选用水泥时，都认为标号越高的水泥就越好。
事实上，高标号水泥因为通常粉磨得越细，在拌合时往往需要更多的水，硬化后生成更多薄弱的氢氧化钙，多余的水分蒸发后也会形成更多的孔隙，对混凝土的强度和耐久性不利。
界面过渡区
9
界面过渡区对混凝土力学性能的影响具体表现在以下 3 个方面: 界面过渡区对混凝土强度的影响 界面过渡区对混凝土刚度的影响
界面过渡区对混凝土耐久性的影响
10
对混凝土强度的影响
由于过渡区结构的存在，混凝土的抗压强 度会低于水化水泥浆体和集料相。 原因:原始裂纹扩展
11
对混凝土刚度的影响 混凝土是复合材料, 界面过渡区相当于一个 桥梁的作用, 桥梁结构越差,则其传递效果也 越差。界面过渡区中孔隙和裂缝的大量存在 对刚度的传递极为不利,故混凝土弹性模量 就比其组分要低。
硬化混凝土中的界面过渡区
指导老师：韩玉芳 学生：尹东杰 完成日期：6.13
尹东杰
1
界面过渡区现象 界面过渡区的结构性质 过渡区对混凝土性能的影响 过渡区的改善措施 过渡区的改性研究
2
混凝土 宏观结构
吴中伟院士认为，水泥混凝土是一种复合材料， 把不同尺度的分散相（粗集料）称为中心质， 把连续相（砂浆）称为介质，水泥混凝土最终 结构的形成是材料组分变化与中心质效应的结 果，表现为网络化的各级中心质分布在各级介 质中，中心质和介质的接触部位存在着过渡区 不均匀结构。
16
吴中伟院士根据中心质假说认为：未来的 环保型高效水泥基材料理想组成结构是中 心质一界面区一介质模型，即各级中心质 (集料)以网络化的最佳状态构成水泥基材料 的骨架．分散在各级强化网络骨架的介质 中；在中心质与介质的界面两侧存在着界 面过渡区，是渐变的非均质过渡结构；改 善界面区结构是变弱为强的重要因素，也 是高性能混凝土(HPC)研究的重点．
613界面过渡区现象界面过渡区现象界面过渡区的结构性质界面过渡区的结构性质过渡区对混凝土性能的影响过渡区对混凝土性能的影响过渡区的改善措施过渡区的改善措施过渡区的改性研究过渡区的改性研究吴中伟院士认为水泥混凝土是一种复合材料把不同尺度的分散相粗集料称为中心质把连续相砂浆称为介质水泥混凝土最终结构的形成是材料组分变化与中心质效应的结果表现为网络化的各级中心质分布在各级介质中中心质和介质的接触部位存在着过渡区不均匀结构
高性能混凝土中界面过渡区的研究
高性能混凝土中界面过渡区的研究一、研究背景高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是一种具有高强度、高耐久性和高可靠性的混凝土，具有广泛的应用前景。
HPC的性能取决于其组成成分、配合比、施工工艺以及界面过渡区的设计。
界面过渡区是指混凝土与钢筋之间的过渡区域，它对于混凝土的力学性能、耐久性和可靠性具有重要影响。
二、界面过渡区的研究现状1. 界面过渡区的定义和特征界面过渡区是混凝土与钢筋之间的过渡区域，其特征包括：界面过渡区的宽度一般在0.1-1mm之间；界面过渡区是由水泥胶体、水、粗骨料和细骨料组成的复合体系；界面过渡区的性质与混凝土中的水泥糊和骨料的性质有关。
2. 界面过渡区的影响因素界面过渡区的形成和性质受到以下因素的影响：混凝土的配合比、水胶比、细骨料、粗骨料、水泥品种和掺合料等。
3. 界面过渡区的研究方法界面过渡区的研究方法主要有以下几种：电子显微镜观察法、X射线衍射分析法、红外光谱分析法、热重分析法、压汞法、扫描电镜观察法等。
三、界面过渡区的设计方法1. 界面过渡区的设计原则界面过渡区的设计应考虑以下原则：确保钢筋与混凝土之间的充分粘结；减少钢筋锈蚀和混凝土龟裂的可能性；降低混凝土的渗透性和气孔率；提高混凝土的力学性能和耐久性。
2. 界面过渡区的设计方法界面过渡区的设计方法包括以下几种：增加粘结剂的用量；增加粗骨料的用量；采用高强度、高早强水泥；采用掺合料；优化混凝土配合比等。
四、界面过渡区的性能评价1. 粘结强度粘结强度是评价界面过渡区性能的重要指标之一。
常用的测试方法有剪切试验法、拉拔试验法、双向弯曲试验法等。
2. 混凝土渗透性混凝土渗透性是界面过渡区性能的另一个重要指标。
常用的测试方法有气压法、水压法、电滴法等。
3. 钢筋锈蚀界面过渡区的设计应尽量减少钢筋的锈蚀，常用的评价方法有电化学阻抗谱法、电化学极化曲线法等。
五、结论与展望界面过渡区的设计对于高性能混凝土的力学性能、耐久性和可靠性具有重要影响。
高性能混凝土中界面过渡区的研究
高性能混凝土中界面过渡区的研究一、引言高性能混凝土（High Performance Concrete, HPC）在建筑领域中拥有广泛的应用，其中界面过渡区（Interface Transition Zone, ITZ）是影响HPC力学性能的关键因素之一。
ITZ是由于骨料与水泥基质之间的化学反应和物理作用形成的区域，其结构和性质与混凝土本身存在巨大的差异。
因此，研究HPC中ITZ的结构和性质，对于深入了解HPC的力学性能具有重要意义。
本文将从混凝土内部结构出发，介绍ITZ的形成机理以及对HPC力学性能的影响，并对ITZ的研究进展进行总结。
二、HPC中ITZ的形成机理1. ITZ的定义ITZ是指混凝土中骨料与水泥基质之间的过渡区域，其厚度通常为几个纳米至几十微米。
在此区域内，骨料与水泥基质之间的化学反应、物理作用以及内部应力的影响，导致了ITZ的结构和性质与混凝土本身存在巨大的差异。
2. ITZ的形成机理（1）化学反应在混凝土中，水泥基质与骨料之间存在化学反应，包括水化反应、碱-骨料反应、石灰-骨料反应等。
这些反应导致了ITZ的形成，其中水化反应是最主要的反应之一。
当水泥基质与水发生反应时，会产生大量的水化产物，如水化硅酸钙、水化铝酸钙等。
这些产物在与骨料接触时，会发生吸附和反应，使得ITZ区域的结构和性质发生变化。
（2）物理作用除了化学反应外，ITZ的形成还受到物理作用的影响。
当混凝土中的水泥基质凝固后，会形成一个孔隙结构，骨料与水泥基质之间的空隙会被孔隙填充。
由于骨料的形状和大小不同，ITZ区域的孔隙结构也存在差异，这导致了ITZ的结构和性质与混凝土本身存在巨大的差异。
（3）内部应力在混凝土中，存在着内部应力，这些应力会对ITZ的形成和性质产生影响。
当混凝土受到外部荷载作用时，会产生应力，这些应力会通过ITZ传递到骨料中，使得ITZ区域的结构和性质产生变化。
三、ITZ对HPC力学性能的影响1. 强度ITZ的存在对混凝土的强度具有重要影响。
机制砂砂浆界面过渡区特性研究
机制砂砂浆界面过渡区特性研究
陈昊;王怀志;王鹏;肖民;吴娟;唐延丰;李方贤;韦江雄
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2024(43)6
【摘要】研究机制砂砂浆界面过渡区特性对于提升机制砂砂浆强度与耐久性具有重要意义。
通过扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕和三维图像相关(3D-DIC)技术观测了河砂砂浆和机制砂砂浆的界面微观结构、微区力学强度和非均匀变形。
结果表明,机制砂砂浆的界面过渡区宽度大于河砂砂浆,但砂浆中细骨料颗粒与浆体的界面裂缝却更小,同时机制砂棱角位置易产生微裂纹。
机制砂的界面过渡区弹性模量略高于河砂,说明机制砂能一定程度削弱骨料的边壁效应。
砂岩机制砂砂浆的收缩变形非均匀性最大,其内部出现较大的拉伸应变,最终引起了更严重的损伤分布,这表明细骨料中刀片状颗粒占比偏多会增大砂浆局部开裂风险。
【总页数】7页(P1992-1998)
【作者】陈昊;王怀志;王鹏;肖民;吴娟;唐延丰;李方贤;韦江雄
【作者单位】广州地铁建设管理有限公司;华南理工大学材料科学与工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.骨料-砂浆界面过渡区力学特性试验
2.花岗岩-砂浆界面过渡区断裂特性试验
3.聚合物改性砂浆界面过渡区的电导特性
4.石灰岩机制砂对混凝土界面过渡区的加强作用研究
5.角闪岩机制砂混凝土耐久性及界面过渡区性能研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
15
集料裹浆工艺（SEC）研究
这一工艺将混凝土用水量分两次投入搅拌，第一次投入的 用水量与水泥形成的低水灰比水泥浆体可以包裹在集料的 表面，有效防止了自由水直接与石子表面接触，使得生成 的CH因缺少足够的溶液而无法长大或发育完全，只能以 胶体（微晶）颗粒状存在。此时石子表面区域水泥颗粒很 多，水化生成的C-S-H凝胶数量较多，而且自由伸展的空 间狭小，故容易彼此交织形成网络结构。 此工艺可以改善混凝土界面过渡区的特性与结构，大幅度 的提高混凝土的各种强度，显著改善其他力学性能。 施惠生 《水泥基材料科学》 134-135
4
水泥石与集料的接触界面过渡区 由于施工变异性引起的界面过渡区现象：新拌水 泥混凝土中各种颗粒的沉降不均匀，特别在振捣 作用下，相对密度较小的水分子向上运动并在粗 集料的下方富集形成水囊，同时水泥熟料颗粒水 化放出的大量气孔也被带到了该区域，这样在粗 集料的下方形成了较一般界面过渡区结构更为薄 弱的过渡区。
12
对混凝土耐久性的影响
钢筋混凝土中钢筋锈蚀很大程度上受混凝土 抗渗透性能的影响，抗渗性越差，水分和空 气渗入就越自由，锈蚀的可能性就越大。过 渡区中的微裂缝有贯通性…….
13
4、过渡区的改善措施
降低水胶比 掺加矿物超细粉和高效外加剂
选用性质优良的骨料 选用性质优良的骨料
改 善 措 施
预热集料工艺蒸工艺 掺入膨胀组份
14
5、过渡区的改性研究
硅烷偶联剂（SCA）改性研究
李屹立等用SCA对花岗岩样品进行改性处理， 研究改性的花岗岩与水泥浆之间界面形成机理。 研究发现，改性后的花岗岩表面对水的粘附力与 水的内聚力差别变小，水膜变薄，而且间断分布 的疏水基团的存在也阻止花岗岩表面生成连续水 膜，避免了疏松的大晶体在界面生长，从而使界 面层结构致密。
吴中伟 环保型高效水泥基材料-[J]混凝土，1996-(4)：3～6．
中心质假说
3
1、界面过渡区现象
界面过渡层是指硬化水泥浆(水泥基相)和骨 料(分散基相)之间的薄层部分，也称为混凝土 的第3相。 该区域的密实性和强度都远逊于硬化水泥石 本体，是混凝土结构中据最弱的环节，该过渡 区的结构与性能在很大程度上制约了水泥混凝 土整体的结构表现。
9
界面过渡区对混凝土力学性能的影响具体表现在以下 3 个方面: 界面过渡区对混凝土强度的影响 界面过渡区对混凝土刚度的影响
界面过渡区对混凝土耐久性的影响
10
对混凝土强度的影响
由于过渡区结构的存在，混凝土的抗压强 度会低于水化水泥浆体和集料相。 原因:原始裂纹扩展
11
对混凝土刚度的影响 混凝土是复合材料, 界面过渡区相当于一个 桥梁的作用, 桥梁结构越差,则其传递效果也 越差。界面过渡区中孔隙和裂缝的大量存在 对刚度的传递极为不利,故混凝土弹性模量 就比其组分要低。
17
THANK YOU !
18
王爱勤 水泥石一集料界面过渡区的形成机理及改善途径-[J] 混凝土与水泥制品 1994（05）
5
2、界面过渡区的结构性质
集料界面处有一层1~3µm的接 触层；接触层外有一层大约 5~10µm的高孔隙层；高孔隙 层向水泥石本体逐渐过渡，孔 隙率不断降低直至与水泥石相 近。
6
界面过渡区约占胶凝材料基本体积的30%~40%。 结构性质如下： （1）具有较高的孔隙率，并随着至集料表面 距离的增加而迅速降低。如集料表面处水泥石的 孔隙率为40%，离集料表面35~40µm处则降至 12%左右，已接近水泥石本体。 （2）随着水化的进行以及干燥作用的影响， 该区域将形成一个Ca(OH)2晶体定向排列的结构 疏松层，极易产生裂缝并诱导裂缝扩展。
16
吴中伟院士根据中心质假说认为：未来的 环保型高效水泥基材料理想组成结构是中 心质一界面区一介质模型，即各级中心质 (集料)以网络化的最佳状态构成水泥基材料 的骨架．分散在各级强化网络骨架的介质 中；在中心质与介质的界面两侧存在着界 面过渡区，是渐变的非均质过渡结构；改 善界面区结构是变弱为强的重要因素，也 是高性能混凝土(HPC)研究的重点．
杨人和，吴中伟 水泥石与石灰石集料界面过渡区 孔结构及其CH 晶体亚微观结构的研究-[J]硅酸盐 学报 Vol.17 NO.4 1989(08)
7
3、过渡区对混凝土性能的影响
大体积毛细孔系的存在
影 响 因 素
氢氧化钙粗大晶体大量存在
微裂纹的出现和存在
8
（1）在水化的早期，过渡区内的孔体积 和孔径均比砂浆基体大，因此过渡区的 强度较低 （2）粗大的CH晶体粘结力较小，晶体 间的范德华力较弱，而且CH晶体的定向 排列使之更容易开裂。 （3）微裂缝的存在是强度降低的主要因 素。（扩展）
硬化混凝土中的界面过渡区
指导老师：韩玉芳 学生：尹东杰 完成日期：6.13
尹东杰
1
界面过渡区现象 界面过渡区的结构性质 过渡区对混凝土性能的影响 过渡区的改善措施 过渡区的改性研究
2
混凝土 宏观结构
吴中伟院士认为，水泥混凝土是一种复合材料， 把不同尺度的分散相（粗集料）称为中心质， 把连续相（砂浆）称为介质，水泥混凝土最终 结构的形成是材料组分变化与中心质效应的结 果，表现为网络化的各级中心质分布在各级介 质中，中心质和介质的接触部位存在着过渡区 不均匀结构。