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1、水泥基材料表面與界面分析概述Summaryofcement-basedmaterials’surfaceandinterfaceanalyses姓名：卞周宏學(xué)號：00986任課老師：屈君娥課程：材料表面與界面摘要隨著混凝土材料的不斷發(fā)展，高性能已成為混凝土材料的主要發(fā)展趨勢。高性能混凝土（HPC）作為具有高性能的新型水泥基復(fù)合材料，在工程實(shí)踐中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文通過SEM、TEM、XPS、AES、SIMS等現(xiàn)代分析方法，對水泥基材料的表面與界面特性有了一定的研究，研究了其對混凝土的強(qiáng)度
2、和耐久性的影響，分析出了材料表面與界面機(jī)理。關(guān)鍵詞：高性能混凝土表面效應(yīng)火山灰活性ABSTRACTSWiththecontinuousdevelopmentofconcretematerials,highperformancehavebecomethemaintrendsofdevelopmentofconcretematerials.Highperformanceconcrete(HPC)asanewtypeofcement-basedcompositematerialswithhigh-pe
3、rformances,hasbeenmoreandmorewidelyusedinengineeringpractice.ThispaperstudiedthesurfaceandinterfacepropertiesofCementbasematerialsthroughSEM,TEM,XPS,AES,SIMSmodernanalysismethods,theinfluenceonthestrengthanddurabilityofconcreteandanalyzedthemechanism
4、ofthesurfaceandinterfacepropertiesinconcrete.KEYWORDS：Highperformanceconcrete(HPC)SurfaceeffectVolcanicactivity1水泥基材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1.1發(fā)展現(xiàn)狀隨著建筑業(yè)、海洋業(yè)和交通業(yè)等的飛速發(fā)展，超高、超長、超強(qiáng)和在各種嚴(yán)酷條件下使用的建筑物的出現(xiàn)，對水泥與混凝土材料提出了更高的要求。高強(qiáng)度、長壽命、低環(huán)境負(fù)荷、功能化是當(dāng)代水泥基材料發(fā)展的主要方向。傳統(tǒng)混凝土在強(qiáng)度、抗壓等方面的不足，引出
5、了社會(huì)對先進(jìn)水泥基材料的迫切需求。先進(jìn)水泥基材料就是應(yīng)用復(fù)合材料新理論(如:有機(jī)-無機(jī)多相互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型、界面增強(qiáng)機(jī)理、延遲膨脹理論等)，構(gòu)建一個(gè)汽、液、固多相共存，有機(jī)和無機(jī)復(fù)合的復(fù)雜系統(tǒng)，讓產(chǎn)品具有更好的性質(zhì)。先進(jìn)水泥基材料把傳統(tǒng)的水泥與混凝土材料推向高新技術(shù)領(lǐng)域，研究和開發(fā)的部分成果已進(jìn)入應(yīng)用階段，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。1.1.1混凝土性能裂化過程和壽命預(yù)測的研究水泥基材料的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,高溫或局部高溫時(shí)水泥基材料的性能與常溫下有很大的不同,但在此方面的研究很少,中國建筑材料
6、科學(xué)研究總院針對目前水泥基材料熱變形性能研究方法不足,結(jié)論不系統(tǒng)的現(xiàn)狀,首次系統(tǒng)研究了硬化水泥基材料高溫?zé)崤蛎浶阅芗捌溆绊懸蛩?取得了很大的進(jìn)展。1.1.2大流動(dòng)性混凝土的制備化學(xué)外加劑的出現(xiàn)開啟了混凝土由干硬性向塑性再向流動(dòng)性的發(fā)展之路。混凝土化學(xué)外加劑已經(jīng)成為配制優(yōu)質(zhì)混凝土必不可少的原材料,它改善了新拌混凝土的工作性能和硬化混凝土的強(qiáng)度等性能。特別是合成減水劑技術(shù)不斷發(fā)展,由原來的萘系發(fā)展到新一代的聚羧酸系高性能減水劑,減水率大幅度提高,還具有良好的坍落度保持性能和一定的引氣性,滿足了自流平
7、混凝土的需要。在一些鋼筋特別致密,不便插搗的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,或者大面積的車間、廠房施工時(shí),自流平混凝土技術(shù)都是最好的選擇。1.1.3改善水泥基材料體積穩(wěn)定性的研究進(jìn)展高性能混凝土配制時(shí)通常都使用較高的膠凝材料總量,并且摻加有大量磨細(xì)礦物摻合料,這些措施引起了較大的混凝土自收縮,混凝土的開裂趨勢增加。近年來,高性能混凝土研究的重點(diǎn)之一就是早期收縮的機(jī)理、測量方法和設(shè)備、影響因素和改善措施等,并取得了突出進(jìn)展。大連理工大學(xué)和中國建筑材料科學(xué)研究總院共同完成的國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目?混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成與
8、發(fā)展機(jī)理及控制技術(shù)研究是近年來針對混凝土早期收縮開裂問題開展系統(tǒng)研究的項(xiàng)目之一,該項(xiàng)目從材料和結(jié)構(gòu)兩個(gè)不同角度深入研究了影響混凝土早期收縮開裂的因素。研究工作有重要的學(xué)術(shù)意義和普遍的工程應(yīng)用價(jià)值。1.1.4高延性水泥基復(fù)合材料的研究進(jìn)展復(fù)合化是水泥基復(fù)合材料高性能化的主要途徑,纖維增強(qiáng)是核心。高的纖維摻量并輔以特殊的制備工藝，如漬漿纖維混凝土(SIFCON,SlurryInfiltratedFiberConcrete)，使其抗壓、抗拉、抗彎、抗剪與抗沖擊強(qiáng)度及韌性等性能大幅度提高。同時(shí)，低摻量的
