锂盐和纳米成核剂对水泥水化和早期强度的影响及机理.pdf

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1、学校代码：10286分类号：TU528密级：公开UDC：691学号：151714锂盐和纳米成核剂对水泥水化和早期强度的影响及机理研究生姓名：王健导师姓名：钱春香教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称材料科学与工程论文答辩日期2018年6月7日二级学科名称材料学学位授予日期2018年月日答辩委员会主席李敏教授评阅人李敏教授王珩高工2018年6月7日硕士学位论文锂盐和纳米成核剂对水泥水化和早期强度的影响及机理本论文获东南大学-瑞士西卡国际合作项目(6112008000)资助专业名称：材料科学与工程研究生姓名：王健导师姓名：钱春香中国南京东南大学二零一八年六月Effe

2、ctandmechanismoflithiumsaltandnanonucleatingagentonhydrationandearlystrengthofcementAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByWangJianSupervisedbyProf.QianChunxiangSchoolofMaterialsScienceandEngineeringSoutheastUniversityNanjing，P.R.China2018东南大学学位论文独创性声明

3、本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人

4、电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要建筑工业化的大力发展对预制构件的要求越来越高，现阶段对于预制构件主要采用蒸汽养护的方式，但存在着能耗大等弊端。同时，养护设备以及成本等方面也严重制约了蒸汽养护在预制构件中的应用，因此，免蒸养早强混凝土成为了一大研究趋势。目前，国内外对于早强剂的研究较多，但是早强剂的使用对于早期强度的提高还不能满足预制构件的要求，在免蒸养早强混

5、凝土的领域还存在着很大的空白。本课题从水泥水化的机理出发，选用锂盐和纳米成核剂两种方式，来提高水泥基材料的早期强度。同时，对于水泥基材料的水化程度、耐久性能等方面开展了相关研究，取得了以下研究成果。（1）选用水化热、化学结合水、背散射图像分析三种方法对水泥水化进行定量表征，并将三种方法得到的结果进行对比，相互验证。通过水化放热曲线看到，锂盐和纳米成核剂都会极大的加快水泥早期的水化过程，而锂盐和纳米成核剂加快水泥水化的时间并不一致，锂盐和纳米成核剂复合会使水泥水化放热曲线出现两个放热峰，进一步提高水泥早期水化程度。通过化学结合水以及背散射图像分析法，计算得到水泥早期水化程度，与水化

6、热方法计算得到的水化程度值较为一致。（2）结合水泥水化机理与强度发展机理，分析了不同掺量的锂盐和纳米成核剂对水泥基材料早期强度的影响，得到锂盐和纳米成核剂均能大幅度提高水泥基材料的早期强度，锂盐效果优于纳米成核剂。当锂盐和纳米成核剂复合时，早期强度可进一步提高。同时，根据不同掺量的锂盐和纳米成核剂对早期强度的影响，确定了锂盐和纳米成核剂的最优掺量。（3）研究锂盐和纳米成核剂对水泥基材料微观结构的影响，微观结构会对水泥基材料的早期强度产生影响，同时也会影响到水泥基材料的其它性能。通过通过X射线衍射图谱（XRD）、同步热分析仪（TG）、Sirion场发射扫描式电子显微镜（SEM）、能

7、谱（EDS）、傅里叶红外光谱仪（IR）等测试手段分析水泥基材料水化产物的固相结构，通过压汞（MIP）分析水泥基材料的孔结构，通过通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）分析水泥基材料的孔溶液成分。锂盐和纳米成核剂会改善水泥基材料的固相产物，同时也会改善水泥基材料的孔结构。I东南大学硕士学位论文纳米成核剂可以填充孔结构，对孔结构的优化效果更佳。（4）研究锂盐和纳米成核剂对水泥基材料其他性能的影响，包括水泥基材料的工作性能、后期强度、收缩性能以及耐久性能等方面，锂盐对这些性能的影响不