柳钢矿渣和粉煤灰胶凝材料SEM分析成果

矿渣粉煤灰胶凝材料的具体试验配比见表7.1.1。

表7.1.1　净浆试验配比%

图7.1.1为矿渣粉煤灰胶凝材料试样1d水化产物不同处的SEM图。在试样的扫描电镜图片中，可以看到试样较为疏松，浆体表面覆盖有少量水化产物，有大量未反应的矿渣和粉煤灰存在。

图7.1.1　W净浆试块水化1d的SEM图

对应图7.1.1中的A点，在能谱图7.1.2中可以看出试样主要包括Ca、Si、Al、S、K、Mg、Fe等元素，其中Ca∶Si∶Al∶S的原子比为47.07∶23.67∶11.88∶6.05。

图7.1.2　W净浆试块A点的能谱图

图7.1.3为矿渣粉煤灰胶凝材料试样3d水化产物不同放大倍数下的SEM图。从SEM图中可以看到，胶凝材料的密实度增强，有更多的胶凝物质产生，水化产物间的连接较为紧密，且水化产物与矿渣颗粒的连接也较紧密，未水化的矿渣颗粒被紧密地埋嵌在水化产物中，表面仍有未反应的粉煤灰颗粒存在。

图7.1.3　W净浆试块水化3d的SEM图

对应图7.1.3中的B点，图7.1.4为该点的能谱分析图。从B点的能谱分析图可知，B点区域主要包括Ca、Si、Al、S、K、Mg、Fe等元素，Ca∶Si∶Al∶S的原子比为46.76∶23.05∶9.26∶4.16。由于B点处的虽Si、Al含量下降，但下降幅度不大，说明有极少部分粉煤灰参加反应，而Ca的含量上升说明矿渣得到激发，并伴随有C-S-H凝胶生成，这与图7.1.3情形吻合。

图7.1.5为矿渣粉煤灰胶凝材料试样7d水化产物的SEM图。从SEM图中可以看到，总的水化产物数量明显增多，已经看不到独立存在的矿渣和粉煤灰颗粒，颗粒的残余部分几乎全部被水化产物覆盖或者掩埋。胶凝材料更加密实。

对应图7.1.5中的C点，图7.1.6为该点的能谱分析图。从C点的能谱分析图可知，C点区域主要包括Ca、Si、Al、S、K、Mg、Fe等元素，Ca∶Si∶Al∶S的原子比为49.39∶24.37∶9.80∶6.81。(www.xing528.com)

图7.1.7为矿渣粉煤灰胶凝材料试样28d水化产物SEM图。从SEM图中可以看到，随着龄期的增长，到了28d，试块的空隙变少了，主要生成了絮凝状的水化产物。结晶度较高的针状钙矾石晶体相互搭联，穿插在水化硅酸钙凝胶中，形成网络状的致密结构，使胶凝材料的力学性能得到提高。

图7.1.4　W净浆试块B点的能谱分析

图7.1.5　W净浆试块水化7d的SEM图

图7.1.6　W净浆试块C点的能谱分析

对应图7.1.7中的D点，图7.1.8为该点的能谱分析图。从D点的能谱分析图可知，D点区域主要包括Ca、Si、Al、S、K、Mg、Fe等元素，Ca∶Si∶Al∶S的原子比为55.10∶22.52∶8.34∶6.53。

图7.1.7　W净浆试块水化28d的SEM图

图7.1.8　W净浆试块D点的能谱分析

从图7.1.1～图7.1.8可知，随着水化产物的大量生成，矿渣在水化过程中生成较多的凝胶相，大空隙减少，微细孔增多，浆体结构变得更加致密，从而试样的性能进一步提高。