C—S—H凝胶及其研究方法.pdfVIP

维普资讯 C．S．H凝胶及其研究方法 杨南如 (南京工业大学材料学院，南京 210009) 摘 要 在分析C-S-H凝胶的复杂性和特征的基础上，就测定它的化学组成、C-S-H凝胶中 [sio~]一四面体的聚合度及其结构的化学和物理的方法作了简要介绍。现代各种测试方法的出现和使 用，对C-S-H凝胶的组成和集中[sio~]一四面体的聚合结构有了较为完整的概念。 关键词 C-S-H凝胶 化学组成 凝胶结构 测定方法 C．S-H凝胶在硅酸盐水泥水化产物 中 占 而变化。 70％，而矿渣、粉煤灰水泥水化时还有火山灰反 (3)非晶体 ，难 以用 Ⅺm 测定它的结构 ，只在 应，生成二次 C．S-H。一些非硅酸盐水泥——高 0．182nm和0．28～0．31nm有一些弥散的衍射峰， 铝水泥、硫铝酸盐水泥、碱．胶凝材料中C．S．H也 因此常用C．S-H凝胶中[Sio4]一四面体的聚合度 是主要的水化产物之一。所以它的组成、结构对 表示它的结构，从孤立的[Si04]一四面体(~oro)到 水泥浆体和混凝土的性能起很重要的作用。 二聚，三聚……至一定长的链结构，并随时间和条 C-S-H凝胶无论是化学组成或结构都很复 件变化，但已经证明不存在二维和三维结构。 杂，它随水泥水化的时间和混凝土所处环境条件 (4)存在多种结构，有纳米晶体、短程有序和 的变化(水／固化、温度、pH值等)而变化，甚至在 无定型，它们的组成、聚合度、粒子大小也不同， 某一时间内也是多种组成和结构的混合物。现代 Viehland[2j把它们统称为中介结构(Meaostrueture)。 测试手段的进展和高新技术的应用对研究 C．S-H 凝胶起到了推进作用，对它的组成、结构虽有了进 2 C．S．H凝胶化学组成的测定 一 步深入的了解，但仍然存在相当未解决的问题 (如何正确地表达C／S和H／S在各水化阶段的变 水化硅酸钙的种类很多，在水泥水化产物中 化。[Sio4]一四面体聚合态的变化，它们和性能 的CS·-H凝胶 ，用 CaOx·Sio2·(n2O)y表示 X，Y是 之间有什么联系等)。需要用多种方法进行综合 可变的，常以CaO／Si02和 H20／Si02的摩尔比值 研究才能得到较全面的结果。笔者曾介绍过 C．s- 表征，它的测定方法有： H凝胶结构的研究进展_lJ，现就它的组成、测定方 2．1 传统的化学分析方法 法和所得的结果及方法的优缺点作简要的介绍。 用一般的化学分析法测定试样中总的CaO 和s 的摩尔分数以及含水量，就可以得到 ／ 1 C．S．H凝胶的特点 Sio2和H20／Si02的摩尔 比值。这种方法的精确 度高，它的综合的表征，无法分离水泥浆体中未水 (1)C．S-H凝胶粒子的尺寸在纳米级，且多 化的硅酸钙和水化生成的C．S-H。常用 S水化 孔，即凝胶孔。 生成的C．S-H的间接法来表示。 (2)组成不定的非化学计量化合物，常用 C／S 测定已完全水化 c3s体系中CaO和 si 的 和H／S表示它的组成，波动范围很大，且随水化 总摩尔分数及 Ca(OH)2的摩尔分数，再从CaO总 的时间、水 ／固比、液相中的pH值和 CaO的浓度 摩尔分数减去 Ca(0H)2所含的