图 5 G5组净浆28d水化产物SEM图谱
掺天然硬石膏的三掺体系净浆微观测试结果表明,天然硬石膏能够与水泥矿物C3A的初步水化产物进行进一步反应生成大量钙矾石,填充于孔隙间,提高硬化体密实程度并提供体积膨胀;还能够激发三掺体系中矿粉、粉煤灰等的水化活性,消耗并降低Ca(OH)2的富集程度,同时生成C-S-H凝胶类产物;石灰石粉也能够参与水化反应,在大量钙矾石存在的前提下,石灰石粉发生反应,可能的水化产物为水化碳铝酸钙,但由于该类水化物较少且与钙矾石类产物较接近,因而在本试验条件下,未能发现水化碳铝酸钙存在的证明。
结论
(1)使用雷氏夹冷浸法测得三掺体系中掺入的天然硬石膏掺量≤7%时,安定性合格,同时,对三掺体系凝结时间影响不大,硬石膏掺量≥5%时,甚至有微弱促凝效果。
(2)三掺体系混凝土中掺入天然硬石膏,能够产生一定的体积膨胀,增大混凝土密实程度,同时显著提升混凝土3d、7d抗压强度,混凝土后期强度则受硬石膏掺量影响减弱,但并未出现显著的强度劣化现象。此外,一定掺量的天然硬石膏(3%~5%)还能够显著改善三掺体系混凝土抗水渗透、抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀等耐久性能。
(3)天然硬石膏能够在矿粉-粉煤灰-石灰石粉三掺水泥基体系中反应生成大量钙矾石,产生体积膨胀;能够激发三掺体系中矿粉、粉煤灰等的水化活性,促进其与Ca(OH)2的反应并生成C-S-H凝胶类产物,改善力学性能及耐久性;在一定量的天然硬石膏参与反应时,石灰石粉也能够参与水化反应。