1、PDF外文：http:/ 普通硅酸盐水泥中掺入硅灰和石膏对水化反应的影响 在混凝土设计中掺加活性矿物替代是一个很重要的环节。但这样的使用并不是总是适合的，由于水化反应放出的热量偶尔会影响混凝土的质量，从而影响 h混凝土 结构的耐久性。在具有两种不同矿物成分的普通硅酸盐水泥中掺加高达20%的硅灰的 对其的 影响是显而易见的。添加过多的石膏，三氧化硫的含量就会达到 7.0%。 在这个研究上最先进的技术是 导热量热法和拉蒂尼测试 ，提供的方法是要 设定时间 和 x 射线衍射。结果表明，用硅灰取代
2、 水泥的百分数为 20%的 时 会影响水泥浆体的流 动性。根据标准稠度和时间来衡量需水量的多少。这些效果的发展取决于熟料的矿物组成。二氧化硅会直接和间接的影响水化反应：后者是因为 在早期 火山灰质活性的增加，前者是因为它的形态（微小的球体）和比表 面积 大。每克硅酸盐水泥在早期总的水化热释放量在显著地上升 ， 硅灰被认为对热效应起一个协同作用，随之而来的风险是产生细小的裂缝。在石膏过量的情况下， 水化反应 的 加快 和衰减会使每克硅酸盐水泥产生更大的水化热，特别是在硅酸盐水泥的C3A 的含量大时。 关键字 ： 石膏 ， 水化热 ， 波特兰水泥 ， 硅灰
3、 水泥的研 究范围从个人分析到每个组件阶段 ,研究高度复杂的系统以及他们所有的变量，联合研究硅酸盐熟料组件与石膏 (CaSO4.2H2O)的交互作用来测量凝结时间，例如，已经发现： 在硅酸盐水泥中 C3A 和 C4A 都会与石膏发生反应，但是由于 C3A 更容易与石膏反应，所以水泥中大量的 C3A 被很快反应掉。石膏的用量会受到所设置的凝结时间的限制，导致所形成的钙矾石会比预期的要少。 石膏也加快了钙硅酸盐的水化速率 ,同时在水花
4、过程中争夺硫酸根离子，虑到大量的硫酸盐包含在 CSH 凝胶中。 2至 6%的石膏在加速水化硅酸三钙 的形成，2%至 4%在促进水泥石的水化 。 石膏含量高有助于形成大量的钙矾石，然而这会阻止凝结时间和硬化，这些明显的变化是因为微观结构的膨胀和开裂。石膏含量低，反过来，会形成更多的硫酸盐，降低了水化反应的强度，从而阻碍了 C3A 的的分解。 研究矿物火山灰还补充开发了离散系统的分析，硅灰是一种高度火山灰，此外 ,人们已经发现： 三天后 ,在掺量为 5%或 10%时， C3A 的水化反应是
5、缓慢的。 掺量增加 5 - 10%， 28后 C3A 的水化反应会加快。 最后，在第一次的 28天，也 会加深 C2A 的水化反应。 所有上述的结果是在早期产生更大的水化热 ,百分数增加从 5%提高到到 10%，这一效应会越来越强烈，那是因为 硅灰的 BET 比表面大的原因。此外，因为在早期硅灰中的氢氧化钙的反应会间接地刺激整个效应，来促进物质的生成。 一方面 ,硅灰的反应已甚至发生在最初的几天，主要是根据液相时消耗的 Ca2+，但也吸收OH-和 k+。 在另一方面，每克掺杂了硅灰的硅酸盐水泥释放的
6、热量比没掺杂硅灰的硅酸盐水泥要多。 实验 目的 鉴于要考虑石膏和硅灰这些物质，现在研究的目标是分析两种不同成分的硅酸盐水泥水化反 应的整体效应，以限制他们在高性能混凝土中的使用。 材料和方法 选择两种不同矿物组成的硅酸盐水泥为研究对象。一种 C3A 的含量高，称为PC1；另一种是 C3A 含量最低（ 1%）和 C3A 含量最大，称为 PC2；其他成分是一个非常活跃的火山灰质矿物 (硅灰 )和丰富的地面天然石膏。蒸馏水用于砂浆中。 表1中给出了波特兰水泥的化学成分、密度和 BET 比表面。从
7、硅酸盐水泥的化学成分分析找到了其组成： pc1中的组成是 C3S（ 1%）、 C2S（ 16%）、 C3A（ 14%）、 C4AF（ 5%） ；PC2中的组成是 C3S（ 79%） ,C2S(2%),C3A(0%)、 C4AF(10%)。 不同的化学和矿物成分的两种硅酸盐水泥主要差别表现在密度不同。他们的细度 ,相反 ,是可比的。比例系数是： 90%的 Sio2,88.64%的 Sio2是活性的，然而比石英（ 2.7）的密度要低得多，但是比表面积却非常大。图一是它的衍射图，揭示了方英石的存在。 他指示性的物质的扩散模式主要是玻璃的
8、性质。 由硅酸盐水泥混合的每个样品，混合比例大致在 90/10 和 80/20，石膏含量较少时，其 SO3的含量大致在 7%。表 2给出了 500g 样本的凝结时间和需水量，按照欧洲标准 EN 196, 第三页执行。 水的多少对形态有很大的影响。硅酸盐水泥颗粒可以增加水泥水化的的反应面积。 此外 ,鉴于其密度和比表面积，此外，硅灰的组成比硅酸盐水泥粒子数量更大，这也极大的增加了水的需求。 火山灰活性是由弗拉蒂尼化学测试来评定的。对于一个给定的一段时间，在40C 温度下，通过比较氢氧化钙在水溶液中的溶解量（在这个实验中，规定时间是 48h）， 氢氧化钙在碱性溶液在相同的温度下的溶解度等温线。 这个火山灰活性的被定义为一个较低的氢氧化钙浓度的样品溶液要超过溶解度等温线，这是由于它在 火山灰反应中被吸收（图二）。 热量的释放模式确定是通过热传导的方式。在 25C 进行了测量，记录在第一个 48小时内的水化热和总的热释放量的数据，是通过计算面积不同下热量释放率的曲线。这种方法被广泛用于监控纯硅酸盐水泥中的水化以及含有矿物添加粘合剂。 获得同样可行的样品 ,纯硅酸盐水泥水胶比为 0.5； 硅灰掺量为 10%时的混合
