高掺量矿渣水泥与普硅水泥的水化进程对比研究

针对高掺量矿渣水泥与普硅水泥不同龄期时强度及水化机理的差异,测试分析了普硅水泥浆体(编号PC)和掺60%矿渣粉的水泥浆体(编号SC)各龄期强度及强度发展系数,并对比了两组试样早期水化放热速率,各龄期水化产物相及孔结构的变化。结果表明:SC试样3 d、7 d强度仅为25.6 MPa、39.5 MPa,分别低于同龄期PC试样13.3MPa及8.3 MPa;28 d、90 d强度分别为55.7 MPa、59.6 MPa,高于同龄期PC试样3.5 MPa及2.2 MPa。两种水泥浆体早期强度主要受早期水化放热速率、孔结构分布特征的影响,后期高掺量矿渣水泥强度发展的优势在于:矿粉颗粒的填充效应以及二次火山灰活性,使其浆体形成了更多的水化产物,孔结构更加致密,有利于浆体强度的提高。

孔结构特征对高掺量矿渣水泥的力学性能影响

为探索孔结构特征与高掺量矿渣水泥浆体的力学性能相关性,在矿渣掺量高达70%作用下,测试了比表面积分别为380 m^2/kg、472 m^2/kg、565 m^2/kg的高掺量矿渣水泥(对应编号分别为HSC-1、HSC-2、HSC-3)硬化浆体各龄期强度;并采取压汞法和吸水动力学测孔法,对硬化浆体孔分布曲线、特征孔径以及孔均匀性进行分析。结果表明:HSC-2、HSC-3试样浆体3 d强度较HSC-1试样浆体3 d强度分别高出6.5 MPa、10.8 MPa;28 d强度分别高出8.8MPa、11.2 MPa;随着高掺量矿渣水泥比表面积的增大,硬化浆体平均孔径、中孔直径、最可几孔径及吸水率均逐渐减小,水化产物凝胶微孔增多,但同时总孔隙率有所增大,高掺量矿渣水泥细度的提高可使孔径分布均匀,孔分布趋于细化,力学性能得到改善。