碱金属掺杂对硫硅酸钙水化性能的影响机理

作者：张文生 刘垒 任雪红 张洪滔 叶家元 张江涛 曹立学 安楠 钱觉时

单位：1.中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室2.重庆大学材料科学与工程学院

关键词：硫硅酸钙  碱金属  水化活性  力学性能  水化硅酸钙凝胶  微观形貌

分类号：

出版年,卷(期):页码：2023,51(2):290-302

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220526

摘要：

碱金属离子作为水泥原料中常见的杂质离子，其存在会影响熟料矿物结构与性能。采用分析纯试剂合成碱金属掺杂的硫硅酸钙单矿物，借助等温量热仪、综合热分析、扫描电镜和29Si核磁共振等手段，研究了碱金属离子对硫硅酸钙水化活性及力学性能的影响。结果表明：碱金属离子在硫硅酸钙晶体结构中的固溶，能够降低晶体结晶度，形成晶体缺陷，有效提升硫硅酸钙早期水化活性，促进其早期力学性能快速发展。同时，碱金属的掺杂能够改变水化硅酸钙(C–S–H)凝胶等产物的微观形貌及结构。其中，Li2O掺杂能够稳定絮状形态的C–S–H凝胶，而Na2O和K2O掺杂能够诱导C–S–H凝胶纤维状生长。经碱金属掺杂影响，C–S–H凝胶聚合度有所增加，平均硅链长增长。

基金项目：

国家自然科学基金重点项目(51832006);国家自然科学基金面上项目(51772281)； 中国建材集团攻关专项资助项目(2021HX0304)；

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参考文献：

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