景德鎮矽灰對水泥性能（néng）的影（yǐng）響（xiǎng）

矽灰對水泥（ní）性能的影響
本文研究了矽灰對水泥淨漿性能的影響，並對28d水泥淨漿進行了SEM分析。
1　試驗材（cái）料及方法
　　采用的矽灰來自（zì）上海鐵合金廠:粒（lì）徑為0.5～1μm的占81.09%，SiO2含量為94.50%；水泥:32.5級普（pǔ）通矽酸鹽水泥（ní），大連山（shān）水泥廠回轉窯生產，安定性合格。原（yuán）材料化學成（chéng）分見表1。
表1 原材（cái）料的化學成分 %


原材料 SiO2 MgO Fe2O3 CaO Al2O3 SiO2 Loss fCaO
水泥 21.30 1.43 4.71 63.02 4.96 1.70 0.40 2.48
矽灰 94.50 0.97 0.83 0.54 0.27
1.90
　　水泥淨漿強度（dù）試（shì）驗使用:2cm×2cm×2cm淨漿試體，固定用水量為（wéi）27%。
2　試驗結果
　　
2.1　矽灰對水泥淨漿性能的（de）影響（xiǎng）
　　矽灰對水泥淨漿抗壓強度（dù）和凝結時間（jiān）的影響見（jiàn）表2。從表2可見，摻矽灰的（de）水（shuǐ）泥淨漿3d抗壓強度隨（suí）矽灰摻量的增加逐漸下降，且低於對比水泥淨漿（jiāng）；28d、90d抗壓強度（dù）都接近甚至超過對比水泥淨漿的強（qiáng）度，且隨矽灰摻量的增（zēng）加逐漸增大。矽灰的摻入使得凝結時間稍有（yǒu）增加（jiā）。
表2 矽灰對水泥淨漿抗壓強度和凝結時間的影響


矽灰摻量/% 抗壓強度/MPa 初凝時間/(h:min) 終凝（níng）時間/(h:min)
3d 28d 90d
0 47.29 83.22 90.70 3:10 4:56
2.5 46.49 82.79 89.98 3:20 5:18
5 45.33 92.73 93.12 3:12 5:06
10 43.43 95.08 98.01 3:20 5:09
　　早期強度隨摻量增加而降低，是（shì）由於矽灰（huī）替代水泥，使水泥（ní）礦物的相對（duì）數量減少；但是，由於（yú）矽灰其微細（xì），具有高（gāo）火山灰活性，能吸收水泥水化產物Ca(OH)2，生（shēng）成C-S-H凝膠，使Ca(OH)2晶體生（shēng）長受到限製，晶粒細化，而且矽灰水化產物填充在界麵，孔結構，使28d強度能趕上（shàng）或超過對比水泥淨漿的強度。但是，28d到3個月強度的增長幅（fú）度，摻有矽灰的不如對比水泥淨漿大，這主要由於矽灰的活性高，28d時基本反應，或被水化凝膠產（chǎn）物包（bāo）裹，故後期對強度增長幾乎（hū）沒有貢獻，而水泥礦物28d後仍然能夠繼續水化。
　　矽灰對水泥淨漿抗硫酸鹽、幹縮率、抗碳化（huà）能力、抗（kàng）凍性能的影響分別（bié）見表3～表6。
表3 水（shuǐ）泥淨漿經硫酸鹽侵蝕的抗壓強度 Mpa


矽灰摻量/% 淡水 3%Na2SO4溶（róng）液（yè） 3%MgSO4溶液 模擬海水
0 54.88 46.24 41.90 36.38
2.5 60.03 48.39 48.08 42.96
5 62.22 55.00 50.86 44.71


注（zhù）：模擬海水的組成為：2.7%NaCl+0.32%MgCl2+0.22%MgSO4+0.13%K2SO4，其餘為水。
表4 水泥淨漿幹縮率度驗結果 %


矽灰摻量 7d 14d 21d 28d
0 0.13 0.25 0.27 0.28
2.5 0.11 0.23 0.25 0.27
5 0.11 0.22 0.24 0.25
表5 水泥淨漿抗碳化性能


矽（guī）灰摻量/% 碳化抗壓強度/MPa 水（shuǐ）中養護抗壓強度/MPa 抗碳化強度比/%
0 42.20 47.92 88.1
2.5 45.07 49.60 90.9
5 46.18 50.12 92.1
表6 水泥淨漿抗凍性（xìng）能


矽灰摻量（liàng）/% 凍融循環(50次)抗壓強度/MPa 水（shuǐ）中養（yǎng）護抗壓強度/MPa 抗壓強度比/%
0 47.32 56.09 84.4
2.5 50.54 59.90 84.3
5 53.40 62.30 85.7
　　從表3～表6可以明顯看（kàn）到:矽灰的摻入對水泥（ní）抗硫酸鹽侵蝕、抗幹縮、抗碳化、抗凍等性能都有幅度的提高，提高的幅度一般能夠達到10%～15%；而且矽灰的摻量（liàng）越多，對水泥各種耐久性能的（de）就越明顯。
2.2　微觀分析
　　水泥（ní）中摻入5%矽灰，對比不摻矽灰的水泥淨漿，水化28d，通過SEM進行水化產物形貌（mào）的觀察和分析，結果（guǒ）分別見圖1和圖2。
　　
　　圖1顯示，對比水泥淨漿水化28d後，水化產（chǎn）物結構疏鬆，還存在沒有水化的水泥顆粒（lì），而且出現大量生長較大、規則排列（liè）的Ca(OH)2晶體；而在摻矽灰5%的（de）水（shuǐ）泥漿體(見圖2)中，水化產物呈凝膠狀，幾乎找不到結晶完整粗大鈣礬（fán）石（shí）和（hé）Ca(OH)2晶體；水化產物沒有固（gù）定的規則外形，尺寸其細小；硬化體呈現整體（tǐ）化結構，凝膠狀的水化產物並不獨立分散分布。
3　結論
　　1)在水泥中摻（chān）入2.5%、5%和10%的矽灰，其後期強度能趕上並超過對比水（shuǐ）泥淨漿，摻量越大，增長越明顯。
　　2)摻入2.5%、5%的矽灰（huī）對水泥淨漿抗化學侵蝕性能、抗幹縮、抗（kàng）碳化、抗凍性能（néng）等都（dōu）有幅度的提高（gāo），而且（qiě）矽（guī）灰（huī）摻（chān）量越大，對水泥的性能越（yuè）明顯（xiǎn）。
　　3)與對比水泥淨漿相比，摻入5%矽（guī）灰的水泥（ní）水化（huà）28d淨漿（jiāng）結構致密（mì），孔隙少，看不到大量明顯的晶體。