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Na^+和K^+对水泥基材料早期收缩性能的影响
  • ISSN号:0559-9350
  • 期刊名称:《水利学报》
  • 时间:0
  • 分类:TV42[水利工程—水工结构工程]
  • 作者机构:武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51379163); 科技部973项目(2013CB035901,2015CB655101)
中文摘要:

利用压汞、纳米压痕以及27Al固体核磁共振方法,系统研究了不同碱金属离子(Na^+和K^+)与含量对水泥基材料早期自收缩和干燥收缩性能的影响规律。结果表明,超量的Na^+或K^+均促进了水泥基材料早期自收缩和干燥收缩,但K^+的促进作用明显大于Na^+,其机制在于:(1)K^+比Na^+更易促进水泥基材料中小于50纳米孔数量的增加,这使得超量K^+水泥基材料在干燥时具有更大的收缩驱动力;(2)虽然K^+比Na^+更易促进水泥基材料生成高密度水化硅酸钙(HD C-S-H),但同时超量K^+水泥基材料中C-S-H总量也较高,大量的C-S-H是导致较高早期收缩的根源;(3)与Na^+相比,K^+更明显地阻碍了钙矾石(AFt)晶体的形成,削弱了AFt的骨架作用,且K^+可促使AFt向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)转变,因而导致超量K^+水泥基材料更易发生收缩变形。

英文摘要:

The influence of the different metal ions(K^+and Na^+) and alkali content on autogenous shrink-age and drying shrinkage at early age has been investigated through mercury intrusion porosimetry(MIP),nanoindentation and27 Al magic angle spinning nuclear magnetic resonance(27Al MAS NMR). The results in-dicate that the autogeneous and drying shrinkage of cement-based materials are increased by K^+or Na^+,whereas the effect of K^+is much more obvious. The mechanisms of these phenomena are attributed to threereasons:(1) the capillary pores less than 50 nm in cement-based material with high K^+content are morethan those with high content Na^+, leading to a higher driving force when shrinkage occurs;(2) K^+tendsto promote the formation of high density calcium silicate hydrate(HD C-S-H), but the total content ofC-S-H in cement-based material with high K^+content is higher than the one with high Na^+content, andthe large amount of C-S-H is primary cause of high early-age shrinkage; and(3) K^+is easier to hinderthe formation of AFt and accelerate the transformation of AFt to AFm than Na^+at early age, leading tothe weak framework function of AFt. The cement-based material with high K^+content has more shrinkagevalues at early-age.

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期刊信息
  • 《水利学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水利学会 中国大坝工程学会
  • 主编:程晓陶
  • 地址:北京市复兴路甲1号中国水科院A座1117室
  • 邮编:100038
  • 邮箱:slxb@iwhr.com
  • 电话:010-68786221
  • 国际标准刊号:ISSN:0559-9350
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1882/TV
  • 邮发代号:2-183
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:43715