·418 工程科学学报，第37卷，第4期 300 )杆棒状物质 杆棒状物质 ◆一P042.5硅酸盐水泥 2500 ▲一SGC 三2000 1500 1000 片状重结品的二水石膏 (d)o 粒状芒破 500 千维状钙矾石 791214 养护龄期d 图3净浆试样体积稳定性比较 Fig.3 Volume stability comparison of paste samples 不能确定，经比对可能存在的矿物还有羟钙霞石（卡 球状物质 片号46-1457)、硫酸钙霞石（卡片号46-1333）和八面 沸石（卡片号28-1036）. 2山m 5 2.钙矾石 图5RSGC水化产物的扫描电镜图片.(a,b)杆棒状产物：(c) 3.方解石 片状产物：(d)粒状和纤维状产物：()球状产物：(0针状产物 赤铁 066 5. .水石 Fig.5 SEM images of RSGC hardened samples:(a,b)rod-shaped 6.沸石类物质 hydrates:(c)plateshaped hydrates:(d)granular hydrates and den- dritic hydrates;(e)sphere-shaped hydrates:(f)needle-shaped hy- drates 的点，用扫描电镜一能谱半定量分析发现主要成分为 0、Ca和S,推测很可能是重结晶析出的二水石膏，随 着水化反应的进行，重结晶的二水石膏参与到后续的 ,赤泥 水化反应而逐步减少，因此扫描电镜下在水化3d以 10 0 30405060708090 20) 后的试块中很难发现这类形态的物质. 图4X射线衍射谱 (3)粒状物质.如图5()所示，该类物质出现在 Fig.4 X-ray diffraction patterns 试块水化2h时，但水化更长时间的试块中未发现，对 该类特征形态的物质选取20个以上的点，用扫描电 2.4扫描电镜分析 镜-能谱半定量分析发现其主要成分为O、Na和S,推 扫描电镜下除了观察到大量的絮状和团簇状C一 测很可能是芒硝，这是由于赤泥中的碱性组分易于溶 S-H凝胶在水化4h后开始大量出现外，还发现了几 出，与溶液中的硫酸根结合后形成芒硝沉淀析出，但随 类特征形态的物质，如图5所示 着水化反应的进行，析出的芒硝又参与到水化反应中， (1)杆棒状物质.如图5(a)和(b)所示，这类物质 因而在水化更长时间的试块中未发现，在水化1d的X 在试块水化4h出现，8h时大量生成，并在整个水化过 射线衍射图谱中也未检测到.从2.3节X射线衍射图 程中长期稳定存在，其截面呈圆头状，图5(b)为图5 谱鉴别出的水化产物和2.5节核磁共振分析硅酸盐及 (a)中方框内的局部放大图片.对该类特征形态的物 铝酸盐结构变化规律推测：芒硝再次参与反应时其所 质选取20个以上的点，用扫描电镜一能谱半定量分析 含的S0~主要参与到钙矾石的形成过程中：Na主要 发现主要成分为OCa、Si、Al和Na,结合化学成分和 参与到沸石类物质的形成过程中 2.3节X射线衍射分析结果，初步确定为沸石或霞石 (4)纤维状物质.如图5(d)所示，该类物质在水 类物质. 化2h出现并长期存在，呈杂乱的纤维丝状，Yan等网 (2)片板状物质.如图5（℃）所示，这类物质在试 在钙矾石的生长结晶形态研究中报道过类似的物质， 块水化3h出现，在12h时大量存在，但3d后逐步减 他们认为这是沿着颗粒间隙间生长的钙矾石.2.3节 少，最后消失.对该类特征形态的物质选取20个以上 X射线衍射分析确定钙矾石是主要水化产物之一，推工程科学学报，第 37 卷，第 4 期 图 3 净浆试样体积稳定性比较 Fig． 3 Volume stability comparison of paste samples 不能确定，经比对可能存在的矿物还有羟钙霞石( 卡 片号 46--1457) 、硫酸钙霞石( 卡片号 46--1333) 和八面 沸石( 卡片号 28--1036) ． 图 4 X 射线衍射谱 Fig． 4 X-ray diffraction patterns 2. 4 扫描电镜分析 扫描电镜下除了观察到大量的絮状和团簇状 C-- S--H 凝胶在水化 4 h 后开始大量出现外，还发现了几 类特征形态的物质，如图 5 所示． ( 1) 杆棒状物质． 如图 5( a) 和( b) 所示，这类物质 在试块水化 4 h 出现，8 h 时大量生成，并在整个水化过 程中长期稳定存在，其截面呈圆头状，图 5( b) 为图 5 ( a) 中方框内的局部放大图片． 对该类特征形态的物 质选取 20 个以上的点，用扫描电镜--能谱半定量分析 发现主要成分为 O、Ca、Si、Al 和 Na，结合化学成分和 2. 3 节 X 射线衍射分析结果，初步确定为沸石或霞石 类物质． ( 2) 片板状物质． 如图 5( c) 所示，这类物质在试 块水化 3 h 出现，在 12 h 时大量存在，但 3 d 后逐步减 少，最后消失． 对该类特征形态的物质选取 20 个以上 图 5 ＲSGC 水化产物的扫描电镜图片． ( a，b) 杆棒状产物; ( c) 片状产物; ( d) 粒状和纤维状产物; ( e) 球状产物; ( f) 针状产物 Fig． 5 SEM images of ＲSGC hardened samples: ( a，b) rod-shaped hydrates; ( c) plate-shaped hydrates; ( d) granular hydrates and den￾dritic hydrates; ( e) sphere-shaped hydrates; ( f) needle-shaped hy￾drates 的点，用扫描电镜--能谱半定量分析发现主要成分为 O、Ca 和 S，推测很可能是重结晶析出的二水石膏，随 着水化反应的进行，重结晶的二水石膏参与到后续的 水化反应而逐步减少，因此扫描电镜下在水化 3 d 以 后的试块中很难发现这类形态的物质． ( 3) 粒状物质． 如图 5( d) 所示，该类物质出现在 试块水化 2 h 时，但水化更长时间的试块中未发现，对 该类特征形态的物质选取 20 个以上的点，用扫描电 镜--能谱半定量分析发现其主要成分为 O、Na 和 S，推 测很可能是芒硝，这是由于赤泥中的碱性组分易于溶 出，与溶液中的硫酸根结合后形成芒硝沉淀析出，但随 着水化反应的进行，析出的芒硝又参与到水化反应中， 因而在水化更长时间的试块中未发现，在水化 1 d 的 X 射线衍射图谱中也未检测到． 从 2. 3 节 X 射线衍射图 谱鉴别出的水化产物和 2. 5 节核磁共振分析硅酸盐及 铝酸盐结构变化规律推测: 芒硝再次参与反应时其所 含的 SO2 － 4 主要参与到钙矾石的形成过程中; Na + 主要 参与到沸石类物质的形成过程中． ( 4) 纤维状物质． 如图 5( d) 所示，该类物质在水 化 2 h 出现并长期存在，呈杂乱的纤维丝状，Yan 等［8］ 在钙矾石的生长结晶形态研究中报道过类似的物质， 他们认为这是沿着颗粒间隙间生长的钙矾石． 2. 3 节 X 射线衍射分析确定钙矾石是主要水化产物之一，推 · 814 ·