利用電化學(xué)阻抗譜、壓汞法和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究了偏高嶺土（MK）水泥凈漿從早期水化到養(yǎng)護(hù)28d的性能發(fā)展規(guī)律,分析了MK水泥凈漿的電化學(xué)參數(shù)隨養(yǎng)護(hù)齡期的變化規(guī)律,提出了1種同時(shí)考慮彌散效應(yīng)和水泥凈漿/電極界面擴(kuò)散過程的等效電路模型,分析了電化學(xué)參數(shù)與抗壓強(qiáng)度、孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系.結(jié)果表明:MK能夠促進(jìn)水泥凈漿的水化進(jìn)程;利用等效電路模型得到的MK水泥凈漿電荷轉(zhuǎn)移電阻R_ct1能夠很好地反映MK水泥凈漿的抗壓性能;MK水泥凈漿的孔隙率與電荷轉(zhuǎn)移電阻R_ct1、高頻區(qū)阻抗模數(shù)|Z|₁呈負(fù)相關(guān)關(guān)系. 

【文章來(lái)源】：建筑材料學(xué)報(bào). 2020,23(04)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

MK的XRD圖譜

圖1 MK的XRD圖譜由圖1可以看出,MK的衍射峰呈彌散狀,為結(jié)晶態(tài)較差的過渡相.由圖2可見,MK和水泥的中位粒徑(D50)分別為1.75、14.26μm.

水泥基材料在水化過程中會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)[9-11].這種電化學(xué)反應(yīng)是發(fā)生在固/液界面上的氧化還原反應(yīng),是一個(gè)法拉利過程,具體包括傳質(zhì)過程(反應(yīng)物在溶液中的遷移過程)和電荷傳遞過程(反應(yīng)物在固體表面的吸附、反應(yīng)、脫附過程).圖3為水泥基材料電化學(xué)反應(yīng)過程的典型電化學(xué)阻抗譜Randles型Nyquist圖(Z′為阻抗實(shí)部,Z″為阻抗虛部).由圖3可見該曲線由2部分組成:高頻區(qū)為半圓形圓弧,該圓弧直徑為電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rct),反映電荷傳遞過程;低頻區(qū)為1條傾斜的直線,反映傳質(zhì)過程.水化24h內(nèi)普通水泥凈漿的Nyquist圖如圖4所示,其中高頻區(qū)與Z″=0Ω水平軸的交點(diǎn)為孔隙溶液電阻R0.由圖4可見:水化不超過 12h 時(shí),普通水泥凈漿阻抗譜非Randles型,而是在高頻區(qū)出現(xiàn)了負(fù)電容,表明此時(shí)水泥凈漿內(nèi)部未發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),高頻區(qū)出現(xiàn)負(fù)電容是由阻滯效應(yīng)所致[11];隨水化時(shí)間延長(zhǎng),水泥凈漿孔隙溶液電阻R0逐步增大,水化時(shí)間為15min、4h、8h和12h時(shí),水泥凈漿R0值分別為17.5、18.0、24.0、30.0Ω.研究表明,孔隙溶液電阻R0與水泥凈漿離子濃度和孔隙率成反比,然而在水化早期,水泥凈漿內(nèi)部離子濃度變化甚微[8],因此,R0隨齡期增長(zhǎng)主要是由于水化產(chǎn)物占據(jù)水泥凈漿內(nèi)部空間引起孔隙率降低所致.由圖4還可見,水化達(dá)到24h時(shí),水泥凈漿阻抗譜由非Randles型轉(zhuǎn)變?yōu)镽andles型.究其原因,主要是由于水泥水化過程中電化學(xué)反應(yīng)只能在水化硅酸鈣凝膠(C-S -H)表面發(fā)生,只有當(dāng)水泥凈漿內(nèi)C-S -H凝膠量足夠時(shí)電化學(xué)反應(yīng)才能正常進(jìn)行[12].水泥水化24h后,水泥凈漿內(nèi)已經(jīng)積累了足夠量的C-S-H凝膠,使水泥凈漿內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)得以正常進(jìn)行;同時(shí),出現(xiàn)Randles型阻抗譜也說(shuō)明水泥凈漿內(nèi)部不連通的孔道結(jié)構(gòu)開始形成[9].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]羥乙基甲基纖維素影響水泥水化進(jìn)程的交流阻抗研究[J]. 張國(guó)防,王培銘.  建筑材料學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]采用電阻率法研究水泥水化過程[J]. 魏小勝,肖蓮珍,李宗津.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2004(01)
[3]水泥基材料水化過程的交流阻抗研究[J]. 張瑩,史美倫.  建筑材料學(xué)報(bào). 2000(02)



本文編號(hào)：3464519