姜石合成水硬性石灰及物理力学性能研究

摘要

为了研究水硬性石灰的合成机制及其物理力学性能,以姜石为原料,利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、白光数字散斑测试系统和扫描电子显微镜等仪器对煅烧前后姜石的成分、不同龄期砂浆试件的物理力学性能和微观形貌等进行分析。结果表明:(1)900℃煅烧8 h时,姜石主要成分为CaO,2CaO·SiO_2和2CaO·Al_2O_3·SiO_2,与欧洲水硬性石灰NHL5的成分相近。(2)随着龄期的增加,水硬性石灰中Ca CO_3和1.5CaO·SiO_2·x H2O(C-S-H)的含量逐渐增加,Ca(OH)_2的含量逐渐减小,而2CaO·Al_2O_3·SiO_2的含量不变。(3)在龄期1~5 d早期养护阶段,试件收缩率随龄期呈线性规律增加;在龄期6~17 d中期养护阶段,收缩率随龄期缓慢增加;龄期超过18 d后收缩率保持不变。(4)水硬性石灰的抗拉强度和抗压强度随龄期的增加而增加,力学强度达到欧洲水硬性石灰NHL5的标准。(5)随着拉应力的增加,局部变形区的面积逐渐增大,相邻的局部变形区合并成应变局部化带,最终发展成宏观裂纹,试件发生破坏。(6)随着龄期的增加,试件内的C-S-H和Ca CO_3相互连接,形成致密的空间网络状结构,使力学强度增加。