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CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥水化及微觀結(jié)構(gòu)的影響

2022-02-22 04:55廖牧情熊志文柯國軍鄒品玉宋百姓
硅酸鹽通報 2022年1期
關(guān)鍵詞:凈漿滑石碳納米管

廖牧情,熊志文,柯國軍,鄒品玉,宋百姓,金 丹

(1.南華大學(xué)土木工程學(xué)院,衡陽 421001;2.中國核建高性能混凝土實驗室,衡陽 421001; 3.高性能特種混凝土湖南省重點實驗室,衡陽 421001)

0 引 言

水泥作為性能優(yōu)異的膠凝材料,在建筑、道路、橋梁等各個方面得到了廣泛的應(yīng)用[1-2]。然而,水泥在水化過程中會形成大量微觀細(xì)孔、裂紋等缺陷,從而導(dǎo)致了水泥基材料的高脆性和低韌性[3]。為改善水泥基材料性能缺陷,水滑石(LDHs)作為外加劑替代部分水泥或細(xì)骨料摻入到水泥基材料中得到了廣泛的應(yīng)用[4-5]。水滑石的摻入可顯著提高水泥基材料的抗碳化能力、抗離子侵蝕能力和促進水泥水化等[6-8]。研究發(fā)現(xiàn)水滑石對水泥漿體的流動具有抑制作用,對水泥基材料的力學(xué)性能沒有明顯的增強作用[9]。自碳納米管(CNTs)問世以來,由于其具有高強度、韌性好和吸附能力強等特點,在改善水泥基材料性能方面開展了大量的研究[10-13]。研究[14]表明,碳納米材料能夠促進水泥水化產(chǎn)物的產(chǎn)生,優(yōu)化水泥基材料的孔結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu),增強內(nèi)部的界面過渡區(qū),減少早期微裂縫的生成,同時提高水泥基材料抗碳化以及抗離子侵蝕的能力,能顯著改善水泥基材料的耐久性能和力學(xué)性能[11,15]。碳納米管極易纏結(jié)團聚,在水泥基材料中很難均勻分散,而不同分散程度對水泥基材料的影響效果也不同,導(dǎo)致在研究碳納米管影響水泥基材料力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)等方面出現(xiàn)結(jié)論不一致的情況[10,14]。

水滑石-碳納米管復(fù)合材料(LDHs/CNTs)作為一種新型功能改性材料,兼具水滑石和碳納米管材料的優(yōu)良性能,可彌補水滑石和碳納米管各自的不足。水滑石-碳納米管復(fù)合材料在水泥基材料中能獲得更好分散效果,提高水泥基材料的耐久性能,增加水泥基材料的強度與韌性。Raki等[16]采用以共沉淀法制備的水滑石為主體,將碳納米材料插層水滑石從而制備出的LDHs/CNTs復(fù)合材料,并提出了將該復(fù)合材料應(yīng)用于水泥基材料中以控制水泥水化的可行性。

相比于二元、三元水滑石,四元水滑石中復(fù)雜的元素組成使其具有更優(yōu)異的物理和化學(xué)性能[17-18]。因此,本文以表面修飾上羥基的碳納米管作為載體,通過共沉淀法原位合成CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料,并將其應(yīng)用到水泥凈漿中。分別開展水泥的水化熱、水化程度、孔結(jié)構(gòu)、水化產(chǎn)物分析及抗壓強度等試驗研究,以探究CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥水化過程及微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。

1 實 驗

1.1 原材料

本試驗所用水泥是42.5級普通硅酸鹽水泥,其主要化學(xué)成分見表1。

硝酸鈷[Co(NO3)2·6H2O]、硝酸鎂[Mg(NO3)2·6H2O]、硝酸鐵[Fe(NO3)3·9H2O]、硝酸鋁[Al(NO3)3·9H2O]、碳酸鈉(Na2CO3)、氫氧化鈉(NaOH)、無水乙醇(CH3CH2OH)等化學(xué)試劑均為分析純;碳納米管(長0.5~2 μm,直徑5~15 μm);水為實驗室自制的去離子水。

1.2 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的制備

按照n(Co2+) ∶n(Fe3+) ∶n(Mg2+) ∶n(Al3+)=2 ∶1 ∶2 ∶1的比例分別稱取5.82 g Co(NO3)2·6H2O,4.04 g Fe(NO3)3·9H2O,5.12 g Mg(NO3)2·6H2O和3.75 g Al(NO3)3·9H2O超聲溶解于50 mL去離子水中得到混合鹽溶液。另用去離子水配制Na2CO3和NaOH的100 mL混合堿溶液,其中Na2CO3稱取4.24 g,NaOH稱取3.3 g。將兩種溶液充分混合,并調(diào)整溶液pH值至10。將表面修飾上羥基的碳納米管加入混合溶液中,磁力攪拌分散50 min。接著將混合溶液倒入晶化釜中,在溫度為150 ℃下晶化12 h,反應(yīng)結(jié)束后降至室溫取出反應(yīng)液并用離心機離心,用去離子水洗至中性,再用無水乙醇洗滌兩次。將制得的樣品在80 ℃下干燥6 h,研磨成粉得到CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料,產(chǎn)率為15.6%。

1.3 試驗方法

1.3.1 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的表征

采用Bruker D8型X射線衍射(XRD)儀對復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)進行分析,測試范圍5°~90°,Cu靶,步長0.02°。通過QUANTA FEG 450型掃描電鏡(SEM)測試復(fù)合材料形貌特征,將樣品粘在導(dǎo)電膠上,控制電壓為20 kV,噴金抽真空測試。

1.3.2 水化熱測試

按照表2的配合比先將CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料通過磁力攪拌器充分溶解于去離子水中,然后將混合溶液與水泥混合并充分?jǐn)嚢?。采用TAM Air八通道微量熱儀,溫度控制在20 ℃,測試72 h內(nèi)該復(fù)合材料對水泥水化動力學(xué)的影響。

1.3.3 非蒸發(fā)水含量測試

按照表3的配合比準(zhǔn)備水泥凈漿試樣,尺寸為20 mm×20 mm×20 mm,分別養(yǎng)護3 d、7 d、14 d、28 d。將養(yǎng)護好的試塊取出研磨成小碎塊,放入105 ℃的烘干箱中烘干以終止水化,恒重后稱量記為m1。然后將試樣放在900 ℃的管式氣氛爐中灼燒3 h以脫去非蒸發(fā)水,恒重后稱量記為m2,根據(jù)公式(1)計算非蒸發(fā)水質(zhì)量分?jǐn)?shù)[19]:

(1)

式中:HD為水泥水化程度(%);α為聚灰比;ωo為完全水化水泥樣品的非蒸發(fā)水含量(g/g);β為水泥的燒失率。

1.3.4 水化產(chǎn)物測試

按照表3的配合比制作水泥凈漿試樣,采用場發(fā)射掃描電鏡以及X射線衍射儀分別對標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護1 d、3 d、7 d的試樣進行測試,分析CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥微觀結(jié)構(gòu)和水化產(chǎn)物的影響。測試前,先將水泥試塊破碎成粒徑約為1 cm的顆粒狀,放入無水乙醇中24 h終止水化,之后在50 ℃的烘箱中烘干至恒重。選取其中一部分水泥顆粒用于SEM測試,另一部分研磨成粉末并按質(zhì)量的10%摻入氧化鋅作為外標(biāo)物,稱取適量進行XRD分析測試。

1.3.5 孔結(jié)構(gòu)測試

采用壓汞法測試硬化水泥凈漿的孔隙結(jié)構(gòu),利用累計進汞量來反映孔隙率。按照表3的配合比制作水泥凈漿試樣并標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28 d。養(yǎng)護結(jié)束后取出試樣進行破碎,取出試塊內(nèi)部水泥顆粒(尺寸小于1 cm,高度小于2.5 cm)作為測試樣品。將待測試的樣品放入無水乙醇中24 h以終止水化,之后取出在60 ℃的烘箱中烘干至恒重后進行測試。

1.3.6 抗壓強度測試

按照表3的配合比制備水泥凈漿試塊,尺寸為20 mm×20 mm×20 mm。試塊成型脫模后,在標(biāo)準(zhǔn)條件下分別養(yǎng)護3 d、7 d、14 d、28 d,然后在TYE-600E型壓力試驗機上進行強度測試。

表1 水泥主要化學(xué)成分Table 1 Main chemical compositions of cement

表2 水化熱試驗水泥凈漿配合比Table 2 Mix proportion of cement paste for hydration heat test

表3 不同CoFeMgAl-LDHs/CNTs摻量的水泥凈漿配合比Table 3 Mix proportion of cement paste with different CoFeMgAl-LDHs/CNTs contents

2 結(jié)果與討論

2.1 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的表征

圖1為不同樣品SEM照片,由圖1(a)可知,CoFeMgAl-LDHs為片狀多邊形,由圖1(b)可知,CNTs為絲狀團聚結(jié)構(gòu),從圖1(c)可以看到,片狀多邊形的CoFeMgAl-LDHs和絲狀的CNTs成功復(fù)合得到了CoFeMgAl-LDHs/CNTs。CNTs以氧化位點作為起點,以點-線結(jié)合方式生長在LDHs的表面,形成一個三維的納米結(jié)構(gòu)。形成這種結(jié)構(gòu)的原因是羥基化多壁CNTs的表面具有羥基官能團,在磁力攪拌作用下,CNTs團聚結(jié)構(gòu)被分散且與CoFeMgAl-LDHs進行結(jié)合,從而得到CoFeMgAl-LDHs/CNTs。

圖1 不同樣品的SEM照片F(xiàn)ig.1 SEM images of different sample

圖2 CoFeMgAl-LDHs/CNTs的XRD譜Fig.2 XRD pattern of CoFeMgAl-LDHs/CNTs

為了進一步證實CoFeMgAl-LDHs/CNTs的合成,對該樣品進行了XRD測試。從圖2中CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的XRD譜可以看到,樣品在11.6°、23.1°、35.7°、60.4°和61.7°的位置出現(xiàn)水滑石結(jié)構(gòu)的(003)(006)(009)(110)(113)特征峰,與JCPDS[20](NO.41-1487)的數(shù)據(jù)對比,該樣品屬于碳酸根類水滑石。除出現(xiàn)的五個水滑石類特征峰外,還在25.7°和43.4°存在兩個較寬的特征衍射峰,經(jīng)分析分別屬于石墨片層的(002)和(101)晶面[21]。這說明碳納米管的加入并沒有對水滑石的結(jié)構(gòu)造成破壞,碳納米管成功修飾到了水滑石的表面,制備出了CoFeMgAl-LDHs/CNTs。

2.2 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥水化過程的影響

2.2.1 水化熱

圖3為不同摻量的CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥凈漿水化動力學(xué)的影響。由圖3(a)可知,復(fù)合材料的摻入縮短了水泥凈漿的水化誘導(dǎo)期,促進了水泥的水化進程。放熱速率峰值隨著復(fù)合材料摻量的增加而顯著提高,在水化12 h左右時達(dá)到最大,隨后不斷減弱。水化24 h后,摻有復(fù)合材料的水泥凈漿水化放熱速率與空白組不斷接近,表明了CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥中后期的水化促進作用不明顯。圖3(b)的累積放熱曲線反映了增大CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的摻量對水泥水化累積放熱量具有明顯的提高效果,這可能是因為CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料作為C-S-H凝膠的成核劑[13-14],增大復(fù)合材料的摻量,為C-S-H凝膠的產(chǎn)生提供了大量的成核界面,進而促進了水化,放熱量不斷增大。

圖3 CoFeMgAl-LDHs/CNTs對水泥水化過程的影響Fig.3 Influence of CoFeMgAl-LDHs/CNTs on cement hydration process

2.2.2 硬化水泥凈漿非蒸發(fā)水含量

圖4 CoFeMgAl-LDHs/CNTs對水泥 非蒸發(fā)水含量的影響Fig.4 Effect of CoFeMgAl-LDHs/CNTs on non-evaporative water content of cement

圖4為CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對硬化水泥凈漿非蒸發(fā)水含量的影響。隨著齡期增大,非蒸發(fā)水含量逐漸增加。這是因為水泥凈漿中的水分主要是以自由水和結(jié)合水的形式存在,隨著水泥水化的不斷進行,水泥凈漿內(nèi)部的自由水參與水化反應(yīng)變成了結(jié)合水,硬化水泥漿體中的非蒸發(fā)水含量隨著養(yǎng)護時間的延長而不斷增加。在3 d養(yǎng)護齡期內(nèi),摻有CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的硬化水泥非蒸發(fā)水含量明顯高于未摻復(fù)合材料的空白組,且復(fù)合材料摻量越大,硬化水泥凈漿非蒸發(fā)水含量越高。這表明CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料具有的成核作用顯著促進了早期水泥水化進程。7 d養(yǎng)護齡期后,摻有CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的水泥凈漿非蒸發(fā)水含量與空白組不斷接近,14 d后則無明顯差異。這說明在水泥水化的中后期,該復(fù)合材料對水泥水化的促進作用逐漸減弱。

2.2.3 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水化產(chǎn)物的影響

圖5為CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對硬化水泥凈漿水化產(chǎn)物的影響。與空白組相比,摻入CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料硬化水泥凈漿中C3S等礦物消耗加快,主要的水化產(chǎn)物氫氧化鈣(CH)的生成量得到了提高。在水泥水化3 d內(nèi),摻有復(fù)合材料的水泥凈漿的水化產(chǎn)物生成加快,其中水化24 h時促進作用更加明顯。這是因為C3S作為水泥中的主要礦物相之一,在水泥的早期水化過程中參與反應(yīng)生成C-S-H凝膠和CH,而CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的摻入增加了成核位點,有效地促進了C-S-H凝膠和CH的生成,從而加快了水泥水化進程。XRD測試結(jié)果顯示,3 d齡期內(nèi),CoFeMgLDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥的早期水化具有顯著的促進作用,尤其以24 h促進效果最為明顯,水化7 d時,這種促進效果不明顯。這與水化熱及非蒸發(fā)水含量測試結(jié)果基本一致。

圖6、圖7分別為不同摻量CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料3 d、7 d硬化水泥凈漿SEM照片。通過SEM照片可以看出,隨著CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料摻量的增加,硬化水泥凈漿內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)更加均勻密實。結(jié)合上述XRD譜分析可知,這是因為復(fù)合材料的摻入加快水泥水化反應(yīng),生成了更多致密水化產(chǎn)物。一方面,產(chǎn)生的C-S-H凝膠充分填充了水泥中的孔隙;另一方面,CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料在水泥內(nèi)部通過填充和連接水化產(chǎn)物之間的空隙,同時更多的水化產(chǎn)物附著在復(fù)合材料表面,從而進一步提高了硬化水泥凈漿界面間的密實度[22]。

圖5 CoFeMgAl-LDHs/CNTs對硬化水泥凈漿水化產(chǎn)物的影響Fig.5 Effect of CoFeMgAl-LDHs/CNTs on hydration products of hardened cement paste

圖6 不同摻量CoFeMgAl-LDHs/CNTs 3 d硬化水泥凈漿SEM照片F(xiàn)ig.6 SEM images of 3 d hardened cement pastes with different contents of CoFeMgAl-LDHs/CNTs

圖7 不同摻量CoFeMgAl-LDHs/CNTs 7 d硬化水泥凈漿SEM照片F(xiàn)ig.7 SEM images of 7 d hardened cement pastes with different contents of CoFeMgAl-LDHs/CNTs

2.3 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對硬化水泥孔結(jié)構(gòu)的影響

水泥在水化過程中,由于拌合水和外部空氣進入,水泥漿體內(nèi)部會產(chǎn)生大量孔隙,這些孔隙會嚴(yán)重影響水泥基體材料的力學(xué)性能以及耐久性能。研究表明,孔徑范圍在10~100 nm時,對水泥基材料性能的不利影響較為輕微,孔徑大于100 nm時產(chǎn)生的不利影響顯著加大[23]。其中,孔徑小于10 nm為凝膠孔,凝膠孔含量與水化過程產(chǎn)生的C-S-H凝膠的含量有關(guān),水化程度越高,產(chǎn)生的水化產(chǎn)物越多,凝膠孔含量也就越多??讖?0~100 nm為毛細(xì)孔,孔徑大于100 nm為有害孔,毛細(xì)孔的產(chǎn)生主要是由水泥在水化過程中的化學(xué)縮減作用產(chǎn)生,其含量以及尺寸主要受到水化程度的影響[24]。采用壓汞法測試CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對28 d硬化水泥凈漿孔結(jié)構(gòu)的影響,得到孔徑分布曲線如圖8所示。

圖8 CoFeMgAl-LDHs/CNTs對28 d硬化水泥凈漿孔結(jié)構(gòu)的影響Fig.8 Effect of CoFeMgAl-LDHs/CNTs on pore structure of 28 d hardened cement paste

圖8(a)為硬化水泥凈漿的累計孔隙體積分布曲線,摻入CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料后,硬化水泥凈漿中的膠凝孔和毛細(xì)孔含量普遍增長,其中膠凝孔最大增長的孔含量為0.171 76 mL/g,與空白漿體最大增長的孔含量(0.149 68 mL/g)相比,提高了14.75%。其中毛細(xì)孔最大增長的孔含量為0.164 03 mL/g,與之對應(yīng)的空白漿體孔含量為0.144 00 mL/g,比空白漿體最大增長的孔含量提高了13.90%。這表明CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料促進了水泥水化進程,生成的C-S-H凝膠明顯增加,因此膠凝孔和毛細(xì)孔的含量增加明顯,但對水泥凈漿內(nèi)部結(jié)構(gòu)起不到細(xì)化作用。在孔徑大于1 000 nm的范圍內(nèi),與空白組相比,CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的摻入對硬化水泥凈漿內(nèi)部的大孔含量起到了很好的降低作用。圖9為28 d硬化水泥凈漿內(nèi)部結(jié)構(gòu)SEM照片。從圖9可以看出,由于拌合水和成型時外部空氣進入水泥凈漿內(nèi)部產(chǎn)生大量孔隙,硬化水泥凈漿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松,結(jié)合累計分布曲線圖可以看出空白組在大孔范圍內(nèi)的含量明顯比其他組要高。圖9(b)為摻有1.0% CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料28 d硬化水泥凈漿SEM照片,在摻入CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料后,空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料以及水化產(chǎn)物填充在水化產(chǎn)物的大孔隙之間,使硬化水泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密,因此大孔徑的孔隙在摻入復(fù)合材料后有所減少。

圖8(b)為硬化水泥漿體孔徑分布曲線,在孔徑100 nm內(nèi),四條曲線的主體部分較為接近??讖皆?00~1 000 nm范圍內(nèi),和空白組相比,摻入CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料后硬化水泥凈漿孔徑分布曲線變化顯著,孔含量明顯提高??讖酱笥? 000 nm時,復(fù)合材料反而對硬化水泥凈漿內(nèi)孔徑的分布具有降低作用,從側(cè)面反映了復(fù)合材料的摻入對硬化水泥凈漿的大孔含量具有顯著地降低作用。在全孔徑范圍內(nèi),摻有復(fù)合材料的硬化水泥凈漿孔徑分布曲線之間變化仍接近,說明CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料摻量的變化對孔徑分布沒有明顯的影響。

圖9 28 d硬化水泥凈漿SEM照片F(xiàn)ig.9 SEM images of 28 d hardened cement paste

2.4 CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥凈漿強度的影響

圖10為CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對硬化水泥凈漿抗壓強度的影響,摻入CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料后,水泥凈漿的早期抗壓強度明顯提高。3 d時,復(fù)合材料對強度提高效果逐漸減??;7 d時,對硬化水泥凈漿的強度沒有明顯的提高作用。同一齡期,隨著CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料摻量增加,水泥凈漿的抗壓強度也相應(yīng)地有所增大,但復(fù)合材料摻量的改變對硬化水泥凈漿強度提高幅度影響較小。

圖11為對壓碎后的硬化水泥凈漿試塊內(nèi)部進行的微觀結(jié)構(gòu)表征。硬化水泥凈漿水化產(chǎn)物多依附于CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料表面,復(fù)合材料較強的抗拉能力以及與水化產(chǎn)物之間較好的黏結(jié)能力,使CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料在水化產(chǎn)物之間起到了橋聯(lián)作用[14,25],從而增大了水泥基體薄弱部位的應(yīng)力承載能力。同時水泥凈漿水化過程的加快導(dǎo)致更多水化產(chǎn)物的產(chǎn)生,生成的C-S-H凝膠充分填充了水泥中的孔隙,進一步提高了界面間的密實,從而對硬化水泥凈漿的早期強度具有明顯的提高效果。

硬化水泥凈漿的強度除受水化程度的顯著影響外,還與孔隙分布有著密切的關(guān)系。毛細(xì)孔和大孔是影響強度的主要因素,由于大孔在總孔體積中占比較小,并且2.3節(jié)得出CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的摻入對硬化水泥凈漿大孔含量有明顯的降低作用,因此毛細(xì)孔是影響凈漿基體強度的主要影響因素[26]。由圖8(b)孔徑分布曲線可知,在毛細(xì)孔范圍內(nèi),復(fù)合材料不同摻量的孔含量較為接近,故摻量變化對基體強度沒有明顯影響。對多孔材料而言,決定強度的因素其一為基體強度,二為孔結(jié)構(gòu)。相同孔結(jié)構(gòu)的情況下,基體強度越高,材料強度就越高。在2.3節(jié)中得出CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料摻量的變化對孔徑分布沒有明顯影響,很好地解釋了在有復(fù)合材料摻入的情況下,改變復(fù)合材料的摻量對水泥凈漿強度影響并不明顯的現(xiàn)象。

圖10 CoFeMgAl-LDHs/CNTs對硬化 水泥凈漿抗壓強度的影響Fig.10 Effect of CoFeMgAl-LDHs/CNTs on compressive strength of hardened cement paste

圖11 CoFeMgAl-LDHs/CNTs對硬化水泥凈漿的橋聯(lián)作用Fig.11 Bridging effect of CoFeMgAl-LDHs/CNTs on hardened cement paste

3 結(jié) 論

(1)CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對水泥漿體3 d內(nèi)水化有顯著的促進作用,7 d后促進效果已無明顯差異。

(2)摻入CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料的硬化水泥凈漿相比于空白漿體,膠凝孔和毛細(xì)孔含量明顯增多,孔徑在100~1 000 nm的孔含量明顯提高,孔徑大于1 000 nm范圍內(nèi)的孔含量有所降低。但在全孔范圍內(nèi),復(fù)合材料摻量的變化對孔徑分布沒有明顯的影響。

(3)CoFeMgAl-LDHs/CNTs復(fù)合材料對硬化水泥凈漿3 d內(nèi)的抗壓強度有明顯提高,3 d后對強度提升效果逐漸減小,7 d后對硬化水泥凈漿強度沒有明顯的提升作用。同一齡期,隨著復(fù)合材料摻量的增加,硬化水泥凈漿強度也相應(yīng)地增大,但摻量的改變對硬化水泥凈漿強度的提高幅度影響較小。

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