本文選題：界面過渡區(qū) + 微觀結構　； 參考：《長江科學院》2017年碩士論文

【摘要】：骨料與漿體之間的界面是混凝土的薄弱面,對混凝土的強度和耐久性都有影響。本文采用高分辨率NMR、FTIR、XRD、TG等水泥基材料微觀測試手段,定量表征界面C-S-H微結構及不同聚合狀態(tài)的相對含量,明確C-S-H結構、CH晶體取向性、尺寸和含量在不同摻和料和隨養(yǎng)護齡期的動態(tài)演變規(guī)律,并揭示其演變機理,探索界面微觀結構與混凝土宏觀力學的動態(tài)關系,力圖建立界面微結構與宏觀力學關系模型。通過XRD、TG手段,對界面及漿體CH晶體特性參數(shù)進行定量表征,研究CH晶體在不同摻和料、不同養(yǎng)護齡期下的動態(tài)變化規(guī)律。結果表明,界面存在CH晶體富集、取向生長和晶體尺寸大的現(xiàn)象,而硅粉和粉煤灰的火山灰效應和物理作用能有效的抑制CH晶體在界面中的這種特性。隨著養(yǎng)護齡期增加,界面CH晶體含量增加,取向指數(shù)和晶體尺寸減小。通過FTIR和NMR技術,對C-S-H凝膠結構在不同條件下的界面和漿體中做了定量表征,從C-S-H凝膠結構的角度探索界面弱化機理。研究發(fā)現(xiàn),界面存在Q~1+Q~2的相對含量、[SiO_4]~(4-)四面體鏈長和聚合度較小的現(xiàn)象,由此導致界面弱化結構不穩(wěn)定。但硅粉和粉煤灰的摻入提高了界面C-S-H凝膠的平均鏈長和聚合度,從而增強界面性能。隨著養(yǎng)護齡期增加界面C-S-H凝膠的Q~1+Q~2相對含量、平均鏈長和聚合度都呈增加規(guī)律。得到了界面微結構與宏觀力學的關系,建立界面CH晶體取向指數(shù)和平均晶體尺寸與抗折強度和抗壓強度關系模型,探究界面C-S-H凝膠聚合度與宏觀力學性能的關系。研究發(fā)現(xiàn)隨著界面CH晶體取向指數(shù)和平均尺寸的增加,抗折和抗壓強度呈線性減小。隨著界面C-S-H凝膠平均鏈長和聚合度的增加,抗折和抗壓強度增強。
[Abstract]:The interface between aggregate and paste is the weak surface of concrete, which affects the strength and durability of concrete. In this paper, the microstructure of C-S-H interface and the relative content of different polymerization states are quantitatively characterized by means of microcosmic measurement of cement-based materials such as high-resolution NMR-FTIR and XRD-TG, and the orientation of Ch crystal with C-S-H structure is determined. The dynamic evolution law of size and content in different admixtures and with curing age is revealed, the dynamic relationship between interface microstructure and macroscopic mechanics of concrete is explored, and a model of relationship between interface microstructure and macroscopic mechanics is established. The interface and slurry Ch crystal characteristic parameters were quantitatively characterized by means of XRD- TG, and the dynamic changes of Ch crystal under different admixtures and curing ages were studied. The results show that there is a phenomenon of Ch crystal enrichment, orientation growth and crystal size at the interface, while the pozzolanic effect and physical action of silica fume and fly ash can effectively suppress the characteristics of Ch crystal in the interface. With the increase of curing age, the content of Ch crystal at the interface increases, and the orientation index and crystal size decrease. By means of FTIR and NMR techniques, the structure of C-S-H gel was quantitatively characterized in the interface and slurry under different conditions, and the mechanism of interface weakening was explored from the point of view of the structure of C-S-H gel. It is found that the relative content of Q _ (1) Q _ (2) and [SiO_4] _ (4-) tetrahedron chain length and degree of polymerization are smaller at the interface, which leads to the instability of the weakening structure of the interface. However, the average chain length and polymerization degree of the interfacial C-S-H gel were increased with the addition of silica and fly ash, thus enhancing the interfacial properties. With the increase of curing age, the average chain length and polymerization degree of C-S-H gel increased. The relationship between interface microstructure and macroscopic mechanics was obtained. The relationship between interface Ch crystal orientation index and average crystal size, flexural strength and compressive strength was established, and the relationship between interfacial C-S-H gel polymerization degree and macroscopic mechanical properties was explored. It is found that the bending and compressive strength decrease linearly with the increase of orientation index and average size of Ch crystal at the interface. With the increase of average chain length and polymerization degree of interfacial C-S-H gel, the flexural and compressive strength increases.
【學位授予單位】：長江科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

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本文編號：1857477