纳米压痕表征水泥基材料高温后微观力学性能

为了考察水泥基材料经历高温后其微观各相的力学性能变化,采用三种典型水灰比(0.2,0.4,0.6)的P·O42.5氢氧化钙水泥制备了水泥净浆试样并开展高温试验,采用纳米压痕试验和解卷积分析获取微观各相的弹模和硬度,对比分析了温度对各组分弹模和硬度的影响规律。结果表明:温度导致多孔复合相和水合硅酸钙(C-S-H)相的弹性模量、硬度降低,而氢氧化钙(CH)及未水化水泥矿物复合相则影响不显著。温度低于200℃时,C-S-H的弹性模量、硬度略微降低,此时水泥基材料中主要失去自由水和毛细孔水;400℃时弹性模量、硬度显著降低,此时C-S-H中失去层间水和部分化学结合水,并造成C-S-H微观结构破坏;高于400℃后C-S-H的弹性模量、硬度不再显著降低。据此推算C-S-H微观破坏的临界温度在300~400℃。

高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射

针对内蒙古地区2种钠基膨润土(GMZ001,GMZ07),采用同步辐射小角X射线散射(SAXS)技术进行纳米孔隙结构表征,通过FIT2D软件数据处理和背底散射扣除,校准并基于Porod校准后的曲线,利用最大熵统计方法得到孔径分布,分析了Guinier曲线并通过小角区域近似和外推方法,得到回转半径和孔径尺寸。同时,基于双对数曲线求斜率测定了分形维数。结果表明:GMZ07的散射强度大于GMZ001散射强度;Porod正偏离效应表明造成微密度起伏的不均匀区可能是膨润土中存在无定形成分。GMZ001分选性较GMZ07好,孔径集中;与GMZ001平均孔径和最可几孔径相比,GMZ07尺寸更小。最大熵理论估算的平均孔径相比于Guinier曲线估算的偏高,但差值不大。二者分形类型及维数差别不大,表明2种膨润土复杂程度类似。上述研究为膨润土SAXS制样、数据处理、孔结构参数获取提供参考。