【摘要】 为了获得与其他存在的水合物相关的失水量，需要从设备给出的总失水量（以百分比表示）中减去与氢钙石相关的水含量。

对三种不同的波特兰水泥浆体进行了普通热重分析 (TG) 和高分辨率 TG 测试，以研究水化第一天期间存在的相。在水合作用 1、6、12 和 24 小时进行测试，以确定这些年龄的阶段。高分辨率 TG 测试用于分离 100–200°C 区间内的分解。通过TG测定的不蒸发水来确定不同年龄的水合程度。确定了粒度分布 (PSD) 对矿物学演化的影响，以及添加方解石作为矿物学填料的影响。更细的 PSD 和方解石的添加加速了水化过程，提高了水和水泥反应第一天的水化程度。根据高分辨率热重结果，表明钙矾石是所有研究水泥水化前 6 小时内 100-200°C 区间内唯一的分解相。水化 12 小时后，所有水泥中开始出现 C-S-H 相。

 

Fig. 1 TG test for all cements at different hydration times. a CEM 1, b CEM 2, c CEM 3. Percentage values correspond to mass loss (%) associated with each decomposition peak and values on the right ofthe DTG curves represent the total mass loss in the studied temperature range【1】

 

为了获得与其他存在的水合物相关的失水量，需要从设备给出的总失水量（以百分比表示）中减去与氢钙石相关的水含量。在图 1 中，这些值可以在每条曲线的右侧读取（例如，对于 CEM 1，1 小时为 4.34%）。如图 2 所示，对于所有研究年龄，CEM 1 与其他水合物相关的水含量最高。从水化 6 小时开始，这些值与 CEM 2 的值相似，显示细度和矿物成分之间对控制水化速率的协同作用。在水化的前 24 小时内，CEM 3 与其他水合物的水含量最低。

 

起初，这一结果是出人意料的，因为与 CEM 2 和 CEM 3 相比，CEM 1 的 C3A 和 C3S 含量较低。但这可以解释为 CEM 1 中重要添加了 CaCO3，可以加速水合产物的形成在水泥浆中，由于其细度，它充当熟料颗粒之间的异质成核中心。所有水泥在水化 1 小时时都发现石膏的脱水峰在 180°C 左右。该峰在 CEM 1 中持续出现 6 小时水合。这可以解释为该水泥的石膏含量较高。热重分析是表征水泥材料在水化第一天的有用技术。高分辨率TG 技术可以分离重叠的分解步骤。根据胶凝材料的矿物学组成，可以预测在某个温度区间内哪些相会分解，其中可能发生多个分解反应。 可以注意到，水合过程受到粒度分布的影响。当水泥由粗粒度组成时，水化过程需要更长的时间，TG 结果和水化度计算证实了这一点，特别是在水化的前 12 小时内。添加方解石作为细填料对波特兰水泥的水化过程有很大影响。它从水和水泥之间的反应开始就增加了水化过程。根据高分辨率TG 结果，表明钙矾石是所有研究水泥水化前6 小时内100–200°C 区间内唯一的分解相。 一般来说，水化水泥经过12 小时水化后，C-S-H 相开始出现。

 

【1】Gaviria, X., Borrachero, M.V., Payá, J. et al. Mineralogical evolution of cement pastes at early ages based on thermogravimetric analysis (TG). J Therm Anal Calorim 132, 39–46 (2018). https://doi.org/10.1007/s10973-017-6905-0

 

科学指南针以分析测试为核心，提供材料测试、环境检测、生物服务、模拟计算、科研绘图等多项科研产品，累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业，获得了60万科研工作者的信赖。始终秉持“全心全意服务科研，助力全球科技创新”的使命，致力于为高校、院所、医院、研发型企业等科研工作者提供专业、快捷、全方位的服务。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。