粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2015NO.5 专题研究
外掺剂对混凝土性能影响的微观分析
Microscopic Analysis of the Admixture Impact on Concrete
孙建诚，宋春雨，韩冰（河北工业大学，天津市300401）
摘要：混凝土是由水泥、水、粗细集料以及一定量的活性掺合料和微量外加剂经过拌合、运输/输送、成型和养护制成的一种人造石料。为了掌握混凝土抗裂性能的内在机理，本报告借助扫描电镜的手段从微观层次展开分析，观察掺加粉煤灰、矿渣及高效减水剂共计10种配合比的混凝土14d、28d扫描电镜典型特征照片，分析其微观结构特性，为外加剂对水泥水化影响提供了一个微观的、全面的认识。
关键调：混凝土；微观分析；外掺剂；水化物
中图分类号：TU528.1;TU528.042
文献标识码：A
混凝土是一种各向异性的复合材料，由水泥、水、粗细集料以及一定量活性掺合料和微量外加剂组成，经过拌合、运输/输送、成型和养护而制成的一种人造石料。形成强度的水泥混凝土，由宏观层次看，可视为粗、细集料（分散相)分散于水泥浆体（连续相)的两相复合材料；由细观角度观察，可视为粗细骨料、水泥浆体和界面组成的三相复合材料；而由微观层角度分析，可视为粗细机理、凝胶、晶体、界面及孔隙中的气体和液体等多相复合材料。水泥混凝土的强度受集料、水化产物和界面粘结等强度的影响很大，混凝土微观形貌特征极大的影响着混凝土的宏观力学性能。所以，为了深人了解混凝土抗裂性能的内在机理，本报告借助扫描电镜手段由微观层面展开分析，即从水泥熟料、粉煤灰及矿渣在水化过程中所发生复杂的物理化学过程入手，分析水化产物的微观形貌特征，进一步深层次
分析混凝土宏观性能形成的机理。 1微观试验方案
本试验将研究掺人粉煤灰、矿渣及高效减水剂共计10种配合比的混凝土14d、28d扫描电镜的典型特征照片并分析其微观结构特性。
试验试件的制备方法：利用水泥砂浆抗折强度的试验模具，制备40mm×40mm×160mm不含粗集料的水
收稿日期：2015-05-14 万方数据
文章编号：10058249(2015)05-0015-04
泥砂浆体试件，在标准条件下分别养护14d和28d，标养成型后将试件击碎至直径为2mm~4mm大小的颗粒，抽真空后再进行喷金处理，然后放置在SEM扫描电子显微镜下扫描并采集图像，主要观察水泥混凝土的水化产物及形貌变化，研究粉煤灰、矿渣的火山灰反应产物。试验考虑到粗集料粒径过大不利于微观分析，所以在此将方案配合比设计中的粗集料予以扣除。
表1微观混凝土砂浆体试验配合比方案设计
组别
空白组 10%FA 20%FA 30%FA 10%Slag 20%Slag 30%Slag
20%FA+1.2%减水剂 10%Slag+1.2%减水剂 20%FA+10%Slag+ 1.2%减水剂
水泥
各组成成分用量/kg
砂石水
0.81 0.82 80 0890 0.57 0.70 0.75 0.91 0.66 0.91 0.580.91 0.52 1.10 0.59 1.16
0.47 1.10
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
FASlag减水剂
0.34 0.00 0.00 0.0000
0.34 0.11 0.34 0.23
0.34 0.34 0.34 0.00
0.00 0.0000 0.000.0000
0.000.0000
00.080.0000
0.34 0.00 0.17 0.0000 0.34 0.00 0.25 0.0000 0.27 0.18 0.00 0.0078 0.27 0.00 0.07 0.0077
0.18 0.05 0.0078 0.27
2养护14d水化产物微观形貌分析
据试验结果观察，因龄期较短，混凝土与水泥的水化反应并不显著。由空白组（如图1)可知水泥水化并不完全，混凝土砂浆体表面存在少量针状或刺状的C-
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