用电子显微镜研究硬化混凝土的结构特征与强度

用电子显微镜研究硬化水泥的结构特征与强度

电子显微镜研究表明，水泥的硬化可以划分为三个阶段。
氢氧化钙和钙矾石在加水后短时间内即形成。水化的第一阶段
大约一小时后就结束，在此阶段最可能是硅酸钙水化物决定着
强度的发展。

水化第二阶段大约需要24小时。在此期间，硅酸钙水化物
及钙矾石形成比较长的纤维或针状结晶，这些晶体可以长入到
不稳定的基底结构的大孔中。在水化第二阶段所建立的结构决
定着其后强度的发展。在水化第三阶段，各种孔依然存在，这
些孔将被水化增加的产物所填充，同时结构必将更加坚实。如
果在低温下硬化或在缓凝剂作用下硬化，则水化第二阶段硅酸
钙水化物可以生长成较长纤维。因而后期强度可以增加20％
。

如果加速水化，则会形成短纤维的硅酸钙水化物。在这种
情况下，其后期强度低于正常硬化的强度。由于硅酸钙水化物
高度的无序结构，因而具有低小的特征强度。但仍然是形成硬
化水泥主要强度的相。如果能保证水化产物的粘结力，无机或
有机材料的外加纤维只能增加硬化水泥的强度。

氢氧化钙及铝酸钙水化物的结晶都呈六角板状。它们的作
用对硬化水泥总的强度来说是非常小的，因此，不再讨论它们
。在硬化水泥的结构中，孔同样是一个十分重要的因素，孔空
间的改变同样能表明结构组成及硬化过程。强度主要决定于这
些孔是如何被搭接的。据此，对硬化水泥结构的研究必须集中
在孔上。

为了电子显微镜的研究，将水灰比为0．4---0．45的水泥
浆体置于玻璃管或塑料管中，然后将管子密封。水化一天后，
将管子打碎。从硬化水泥非常平的周界表面制取碳膜复型，此
膜复印出孔中结构的详细情况。这样，水化未受干扰，因此这
些孔的孔壁复现了硬化浆体的真正结构。

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