利用電化學阻抗譜、壓汞法和抗壓強度試驗研究了偏高嶺土（MK）水泥凈漿從早期水化到養(yǎng)護28d的性能發(fā)展規(guī)律,分析了MK水泥凈漿的電化學參數隨養(yǎng)護齡期的變化規(guī)律,提出了1種同時考慮彌散效應和水泥凈漿/電極界面擴散過程的等效電路模型,分析了電化學參數與抗壓強度、孔結構參數的關系.結果表明:MK能夠促進水泥凈漿的水化進程;利用等效電路模型得到的MK水泥凈漿電荷轉移電阻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移電阻R_ct1、高頻區(qū)阻抗模數|Z|₁呈負相關關系. 

【文章來源】：建筑材料學報. 2020,23(04)北大核心EICSCD

【文章頁數】：8 頁

【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發(fā)生電化學反應[9-11].這種電化學反應是發(fā)生在固/液界面上的氧化還原反應,是一個法拉利過程,具體包括傳質過程(反應物在溶液中的遷移過程)和電荷傳遞過程(反應物在固體表面的吸附、反應、脫附過程).圖3為水泥基材料電化學反應過程的典型電化學阻抗譜Randles型Nyquist圖(Z′為阻抗實部,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,反映傳質過程.水化24h內普通水泥凈漿的Nyquist圖如圖4所示,其中高頻區(qū)與Z″=0Ω水平軸的交點為孔隙溶液電阻R0.由圖4可見:水化不超過 12h 時,普通水泥凈漿阻抗譜非Randles型,而是在高頻區(qū)出現(xiàn)了負電容,表明此時水泥凈漿內部未發(fā)生電化學反應,高頻區(qū)出現(xiàn)負電容是由阻滯效應所致[11];隨水化時間延長,水泥凈漿孔隙溶液電阻R0逐步增大,水化時間為15min、4h、8h和12h時,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,水泥凈漿內部離子濃度變化甚微[8],因此,R0隨齡期增長主要是由于水化產物占據水泥凈漿內部空間引起孔隙率降低所致.由圖4還可見,水化達到24h時,水泥凈漿阻抗譜由非Randles型轉變?yōu)镽andles型.究其原因,主要是由于水泥水化過程中電化學反應只能在水化硅酸鈣凝膠(C-S -H)表面發(fā)生,只有當水泥凈漿內C-S -H凝膠量足夠時電化學反應才能正常進行[12].水泥水化24h后,水泥凈漿內已經積累了足夠量的C-S-H凝膠,使水泥凈漿內部電化學反應得以正常進行;同時,出現(xiàn)Randles型阻抗譜也說明水泥凈漿內部不連通的孔道結構開始形成[9].

【參考文獻】：
期刊論文
[1]羥乙基甲基纖維素影響水泥水化進程的交流阻抗研究[J]. 張國防,王培銘.  建筑材料學報. 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.  硅酸鹽學報. 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.  建筑材料學報. 2000(02)



本文編號：3464519