磷铝酸盐胶凝材料的净浆强度与水化形貌

磷铝酸盐胶凝材料的净浆强度与水化形貌

丁铸^1*，王晓东^1，2，张宁³，刘飚³

1. 深圳大学土木工程学院，广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东深圳518060；2.代尔夫特理工大学土木工程与地球科学学院，荷兰代尔夫特2628CN；

3.济南大学材料科学与工程学院，山东济南250022）

摘要：在实验室制备出磷铝酸盐水泥熟料，并用微观测试技术测定其矿物组成，研究了其抗压强度在水化1d至90d的发展，分析了其水化产物的形貌和元素分布。研究结果表明，所制得的熟料所含的矿物为磷铝酸钙、铝酸一钙、α-磷酸三钙以及玻璃相。该材料的净浆具有非常高的早期抗压强度，强度能够持续增长。7d之前强度发展迅速，之后则发展较为平缓。根据对其水化产物的微观分析，发现熟料中不同矿物的水化活性不同，其水化速度相差较大。水化产物中主要含有为水化铝酸钙，CaO-Al₂O₃-H₂O凝胶（C-A-H凝胶）、CaO-Al₂O₃-P₂O₅-H₂O凝胶（C-A-P-H凝胶），各种形态的C-A-H凝胶中Al元素和Ca元素的原子数比例不同。

关键词：磷铝酸盐水泥；强度；微观形貌；胶凝材料

中图分类号：TU528；TU502⁺.6；TG115.21⁺5.3  文献标识码：A   doi:10.3969/j.issn.1000-6281.2015.06.000  磷铝酸盐胶凝材料的净浆强度与水化形貌

丁铸^1*，王晓东^1，2，张宁³，刘飚³

（1.深圳大学土木工程学院，广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，广东 深圳518060；2.代尔夫特理工大学土木工程与地球科学学院，荷兰 代尔夫特2628CN；

3.济南大学材料科学与工程学院，山东 济南250022）

摘要：在实验室制备出磷铝酸盐水泥熟料，并用微观测试技术测定其矿物组成，研究了其抗压强度在水化1d至90d的发展，分析了其水化产物的形貌和元素分布。研究结果表明，所制得的熟料所含的矿物为磷铝酸钙、铝酸一钙、α-磷酸三钙以及玻璃相。该材料的净浆具有非常高的早期抗压强度，强度能够持续增长。7d之前强度发展迅速，之后则发展较为平缓。根据对其水化产物的微观分析，发现熟料中不同矿物的水化活性不同，其水化速度相差较大。水化产物中主要含有为水化铝酸钙，CaO-Al₂O₃-H₂O凝胶（C-A-H凝胶）、CaO-Al₂O₃-P₂O₅-H₂O凝胶（C-A-P-H凝胶），各种形态的C-A-H凝胶中Al元素和Ca元素的原子数比例不同。

关键词：磷铝酸盐水泥；强度；微观形貌；胶凝材料

中图分类号：TU528；TU502⁺.6；TG115.21⁺5.3  文献标识码：A   doi:10.3969/j.issn.1000-6281.2015.06.001

Paste strength and hydrates morphology of phosphoaluminate cement

DING Zhu^1*，WANG Xiao-dong^1，2，ZHANG Ning³，LIU Biao³

(1.School of Civil Engineering，Shenzhen University；Guangdong Province Key Laboratory of Durability for Marine Civil Engineering，ShenzhenGuangdong 518060，China；2.Department of Materials and Environment，Faculty of Civil Engineering & Geosciences，Delft University of Technology，2628 CN Delft，The Netherlands；3. School of Materials Science and Engineering，Jinan University，Jinan Shandong 250022，China)

Abstract: Phosphoaluminate cement (PAC) clinker was prepared in laboratory. The mineral composition of PAC clinker was analyzed, and the compressive strength of hardened PAC clinker pastefrom 1d to 90d was measured and the hydrates morphology of PAC was also analyzed.The results show that the minerals in PAC clinker are calcium phosphoaluminate, calcium aluminate, α-tricalcium phosphate and glass phase. PAC can gainvery high compressive strength in 7 day hydration, butthe strength increasesslowly subsequently. According to the microcosmic analysis of the hydration products, different mineralshavedifferent hydration rates.The hydration products consist of hydrated calcium aluminate, CaO-Al₂O₃-H₂O gel (C-A-H gel), and CaO-Al₂O₃-P₂O₅-H₂O gel (C-A-P-H gel). The atomic number ratio of Al to Ca in various forms of C-A-H gel are different.

Keywords：phosphoaluminate cement；strength；micro-morphology；cementitious materials

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[1] Li Shiqun, Hu Jiashan, Liu Biao, et al. Novels patterns of hydration and new compounds in the ternary system of CaO-Al₂O₃-P₂O₅[J]. Mat Res Innovat，1998，2：110-114.

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