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水灰比诱发水化对水泥浆体加速碳化的影响( Effect of Water-to-Cement Ratio Induced Hydration on the Accelerated Carbonation of Cement Pastes )
H Mehdizadeh X Jia KH Mo TC Ling
近年来，加速碳化固化作为一种降低二氧化碳(CO2)排放和改善水泥基材料力学性能的方法受到了广泛的关注。而CO2在基体中的扩散机理和水化产物含量是制约碳化反应速率的关键因素。为了了解水化反应和碳化反应的共同行为，本文研究了水灰比（W/C）在0.25～0.45范围内引起的水泥水化对水泥浆体微观结构和显微硬度的影响。结果表明，碳化仅发生在水泥浆体的表层，W/C越高，水化程度越大，碳化效率越高。CO2固化28d后，0.45W/C试样的碳化深度约为0.25W/C试样的6倍。XRD结果表明，碳化产物以方解石型碳酸钙为主，水化过程中熟料相(C2S和C3S)的消耗促进了方解石在表层孔隙中的析出。FTIR结果表明，随着W/C的增加，碳化表面Si-O-Si拉伸键的位置由Q变为Q，证实了非晶态富硅凝胶的形成以及与方解石有关的CO3键的出现。总的来说，本研究的微观力学分析表明，碳化作用显著提高了水泥浆体的表面显微硬度，同时碳化作用导致的毛细孔细化也降低了高W/C水泥浆体基体形成大孔的负面影响。主要发现较高的水灰比增加了水泥浆体对CO2的截留量，并相对提高了表层的孔隙率和显微硬度。
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