·250· 北京科技大学学报 第34卷 矿物，可迅速固结大量的水，有利于充填料早期强度 出了贡献 的增长 图7(b)与图7(c)均为试块水化3d的扫描电 试块水化3d后，20为9.025°、15.848°和 镜照片，图7(b)为试块表面水化产物的电镜照 33.160°等处的峰值明显增强，说明钙矾石及其他复 片，图7(c)为试块孔洞内水化产物的电镜照片. 盐矿物、C-S-H凝胶的数量大幅度提高：20为 从图7(b)中可以看出：试块3d时生成了大量的 30.689°处出现了新的峰值，试块此时生成了碳硅钙 团状凝胶类物质，且结构密实，表面颗粒物较少， 石：20为20.487°、31.520°和35.551°处的峰值减 说明原料中矿渣、石膏与赤泥的成分进一步参与 弱，说明CaC0,仍然存在，但数量有所减少.试块水 水化反应，使得C-S-H凝胶大量生成：凝胶表面 化7d后，试块峰值强度均有所提高，钙矾石、CS一 有大量丝状物生成，这正是硅灰石膏的形态特 H凝胶、水化铝酸盐和碳硅钙石的数量进一步增加， 征4-，针状物依然存在，说明水化过程中硅灰石 试块中尚有CaC0,的存在 膏与钙矾石是伴随生长的.从图7(c)中可以看 3.3水化产物SEM分析 出，试块孔洞中有大量变粗且相互穿插的针状物 图7为净浆试块不同期龄水化产物扫描电镜图 出现，说明水化反应过程中不仅继续生成钙矾石 片.从图7(a)可以看出，1d期龄水化产物的显微结 及其他复盐矿物，而且水化前期生成的钙矾石相 构由大的团状胶凝物及小的颗粒物组成，期间还穿 互搭接，提高了试块强度. 插着纤细的针状物.团状胶凝物主要为C-S一H凝 从图7(d)中可以看出：水化7d时，试块中出现 胶；颗粒物为尚未水化的矿渣或赤泥颗粒；针状物经 大量的C-S-H凝胶，且表面密实；钙矾石已变为短 能谱分析为新生成的钙矾石及其他复盐矿物，说明 针状，它们相互搭接穿插在凝胶类物质之间.这说 C,A在S0-存在的条件下开始形成稳定的化合物， 明水化已进入稳定阶段，形成了一些稳定的水化产 钙矾石及其他复盐矿物的生成为早期强度的提高做 物，试块也达到较高强度 图7水化产物扫描电镜照片.(a)水化1d:(b)水化3d:(c)水化3d:(d)水化7d Fig.7 SEM images of harden samples hydrated for different time:(a)1d:(b)3d:(c)3d:(d)7d 3.4水化产物差式扫描热重分析 线可以看出，曲线有三个较为明显的吸热峰，分别 图8为净浆试块水化1d和7d的差式扫描- 为109.5、716和835℃，另外在60、100和816.8 热重分析(DSC-TG)图.从水化1d的试块差热曲 ℃处也有较小的几处吸热峰存在.这些峰分别表北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 矿物，可迅速固结大量的水，有利于充填料早期强度 的增长． 试 块 水 化 3 d 后，2θ 为 9. 025°、15. 848° 和 33. 160°等处的峰值明显增强，说明钙矾石及其他复 盐矿 物、C--S--H 凝胶的数量大幅度提高; 2θ 为 30. 689°处出现了新的峰值，试块此时生成了碳硅钙 石; 2θ 为 20. 487°、31. 520°和 35. 551°处的峰值减 弱，说明 CaCO3仍然存在，但数量有所减少． 试块水 化 7 d 后，试块峰值强度均有所提高，钙矾石、C--S-- H 凝胶、水化铝酸盐和碳硅钙石的数量进一步增加， 试块中尚有 CaCO3的存在． 3. 3 水化产物 SEM 分析 图 7 为净浆试块不同期龄水化产物扫描电镜图 片． 从图7( a) 可以看出，1 d 期龄水化产物的显微结 构由大的团状胶凝物及小的颗粒物组成，期间还穿 插着纤细的针状物． 团状胶凝物主要为 C--S--H 凝 胶; 颗粒物为尚未水化的矿渣或赤泥颗粒; 针状物经 能谱分析为新生成的钙矾石及其他复盐矿物，说明 C3A 在 SO4 － 存在的条件下开始形成稳定的化合物， 钙矾石及其他复盐矿物的生成为早期强度的提高做 出了贡献． 图 7( b) 与图 7( c) 均为试块水化 3 d 的扫描电 镜照片，图 7 ( b) 为试块表面水化产物的电镜照 片，图 7( c) 为试块孔洞内水化产物的电镜照片． 从图 7( b) 中可以看出: 试块 3 d 时生成了大量的 团状凝胶类物质，且结构密实，表面颗粒物较少， 说明原料中矿渣、石膏与赤泥的成分进一步参与 水化反应，使得 C--S--H 凝胶大量生成; 凝胶表面 有大量 丝 状 物 生 成，这正是硅灰石膏的形态特 征［14--15］，针状物依然存在，说明水化过程中硅灰石 膏与钙矾石是伴随生长的． 从图 7 ( c) 中可以看 出，试块孔洞中有大量变粗且相互穿插的针状物 出现，说明水化反应过程中不仅继续生成钙矾石 及其他复盐矿物，而且水化前期生成的钙矾石相 互搭接，提高了试块强度． 从图 7( d) 中可以看出: 水化 7 d 时，试块中出现 大量的 C--S--H 凝胶，且表面密实; 钙矾石已变为短 针状，它们相互搭接穿插在凝胶类物质之间． 这说 明水化已进入稳定阶段，形成了一些稳定的水化产 物，试块也达到较高强度． 图 7 水化产物扫描电镜照片 . ( a) 水化 1 d; ( b) 水化 3 d; ( c) 水化 3 d; ( d) 水化 7 d Fig． 7 SEM images of harden samples hydrated for different time: ( a) 1 d; ( b) 3 d; ( c) 3 d; ( d) 7 d 3. 4 水化产物差式扫描--热重分析 图 8 为净浆试块水化 1 d 和 7 d 的差式扫描-- 热重分析( DSC--TG) 图． 从水化 1 d 的试块差热曲 线可以看出，曲线有三个较为明显的吸热峰，分别 为 109. 5、716 和 835 ℃ ，另外在 60、100 和 816. 8 ℃ 处也有较小的几处吸热峰存在． 这些峰分别表 ·250·