掺合料和水胶比对水泥基材料水化产物和力学性能的影响

来源：农业工程学报杂志2016年第4期北京时间：

作者：吴福飞,侍克斌,董双快,陈亮亮,慈军,王欣,张凯,

摘要：掺合料和水胶比是影响混凝土性能发展的重要因素。该研究结合纯硅酸盐水泥和掺合料的水化反应机理，推导出复合水泥基材料的水化产物、理论最大掺量和孔隙率的计算公式，探究粉煤灰、钢渣和锂渣掺量对水化产物、孔隙率以及砂浆力学性能的影响，并推算出3种掺合料在混凝土中的理论最大掺量。结果表明：同掺量的粉煤灰、钢渣和锂渣掺入后，复合胶凝材料水化产物CH、CSH和总孔隙率较纯水泥砂浆要小；相比4种砂浆中水化产物而言，按水化产物CSH含量排序为水泥砂浆＞水泥-锂渣砂浆＞水泥-钢渣砂浆＞水泥-粉煤灰砂浆；按总孔隙率大小排序为水泥-钢渣砂浆＞水泥-粉煤灰砂浆＞水泥-锂渣砂浆＞水泥砂浆；按理论最大掺量值大小排序为粉煤灰＞锂渣＞钢渣。经砂浆力学性能测试发现：当掺量为20%时，水泥-锂渣砂浆后期的抗压强度优于纯水泥砂浆，若掺量再增加时，水泥-粉煤灰砂浆、水泥-锂渣砂浆和水泥-钢渣砂浆的力学性能均低于纯水泥砂浆。综合上述研究发现锂渣的活性较钢渣和粉煤灰要好，该研究可为掺合料在砂浆和混凝土中的使用提供参考。

关键词：混凝土, 力学性能, 硅酸盐, 掺合料, 水胶比, 水化产物, 孔隙率