矿物掺合料对硫酸钙晶须与水泥界面性能的改善及表征文献综述
2020-06-07 21:11:16
文 献 综 述
1 引言
随着社会经济的快速发展,水泥行业在国民经济众多领域扮演着越来越重要的角色,尤其是在城市建筑、交通运输等方面,发挥着其不可替代的根基性作用。水泥使用的广泛性、便捷性、实效性,影响着社会的方方面面。我国近些年经济的快速发展,也得益于水泥行业的突飞猛进,从技术装备落后型转向技术先进型,从单纯数量增长型转向质量效益增长型,从劳动密集型转向投资先进性。但是,纯水泥容易发生脆断和抗裂性能差又限制了它在很多环境下的使用寿命和效应。近些年来,国内外众多专家与学者对该问题得解决展开了研究,并取得了突破性的进展,其中晶须增韧途径是其中之一。
晶须(whisker)是指具有一定长径比的一种纤维状晶体 ,其直径小, 原子高度有序, 几乎不存在缺陷,因而强度接近于完整晶体的理论值。在高温环境(通常抗温>1000℃)中比常用合金材料强度损失还小,其拉伸强度是玻璃纤维的 5~10 倍,弹性变形能力是块状晶体的 40 倍以上,具有优良的力学性能、良好的相容性、优良平滑性、化学稳定性和再生性能好等诸多性质, 是极佳的改性增强材料 。晶须的这些特性使其在玻璃基复合材料、碳基复合材料、金属基复合材料、高性能树脂基复合材料、陶瓷基复合材料和功能复合材料已有较多应用,但在水泥增韧的应用研究还没有其他领域广泛。其中,镁质晶须、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须,以其广泛的原料来源、低廉的生产成本、优良的使用性能,对当今水泥增强增韧具有重大的意义。
界面是复合材料中纤维和基体间的应力传递者,是决定复合材料力学性能的关键因素。近十余年来,复合材料界面力学行为的研究一直十分活跃,在实验和理论方面都取得较大的进展。 纤维增强水泥由于在防裂和增韧方面的显著效果,近年来十分受重视,在研究和工程应用上都有很大进展。在纤维增强水泥基复合材料的研究中,如何改善界面区的组成和结构,以改善水泥基复合材料的性能,一直受到广泛的重视。其中,外掺矿物掺合料,可显著改善界面过渡区的微结构,提高晶须与水泥的界面性能。
2 矿物掺合料概述
2. 1 定义
矿物掺合料的定义:指在配制混凝土时加入的能改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。通常矿物掺合料量大于水泥用量的5%,细度与水泥细度相同或比水泥更细。
2.2 矿物掺合料的分类
掺合料可分为活性掺合料和非活性掺合料。