对矿渣粉煤灰复合胶凝材料净浆的微观结构、水化产物进行更深层次的研究，讨论矿渣粉煤灰复合胶凝材料的力学性能和耐久性能。试样制备参照3.2.2节。
（1）XRD谱图分析复合高性能胶凝材料净浆试样1d、3d、7d和28d龄期水化产物见图8.5.1。
图8.5.1 水化产物的XRD图
从图8.5.1中可以看出，在各个龄期（2θ=30%附近的弥散峰）下都有一个类似“凸包”的形态，说明胶凝硬化体中存在大量的非晶态物质和结晶度极低的物质。经分析，水化产物的主峰主要是硅酸二钙凝胶（Ca2SiO4·2H2O）。1d龄期的水化产物中，除了未反应的二水石膏（CaSO4·2H2O）以外主要的水化产物主要是硅酸二钙凝胶，还能观察到水化铝酸钙[Ca2Al（OH）7·3 H2O]的衍射峰，由于胶凝材料中水泥熟料所占比例不多，其中硅酸二钙矿物量较少，钙矾石（AFT）的峰因此并不明显。3d龄期的主要水化产物是硅酸二钙凝胶和钙矾石[Ca6Al2（SO4）3（OH）12·26H2O]，由于矿渣的分散作用加速了硅酸二钙等矿物的水化及矿渣的二次水化反应加速了Ca2+的消耗，水化过程中形成了钙矾石，从而使水化产物数量的增加较大，进一步促进胶凝材料强度的提高。7d龄期的水化继续生成大量硅酸二钙凝胶和钙矾石，石膏峰减弱较为明显。水化28d龄期继续水化形成大量的钙矾石，其晶体衍射峰增强，晶体峰更加明显。由于水化龄期增长，由于水化的结果形成大量硅酸二钙凝胶、钙矾石，从而使水化产物数量的增加较大，进一步增强胶凝材料的强度和耐久性能。
（2）图8.5.2～图8.5.5为复合胶凝材料养护不同龄期试样的SEM图，分别表示矿渣胶凝材料养护1d、3d、7d和28d试样的SEM图。
图8.5.2为矿渣粉煤灰复合胶凝材料1d水化龄期的微观结构的扫描电镜图像。从图中可以看出，1d龄期的浆体矿渣已经部分水化，但仍有部分未反应的矿渣、粉煤灰颗粒存在，由XRD分析可知，1d水化产物主要是由层状的氢氧化钙晶体、絮状水化硅酸钙凝胶和少量针状钙矾石组成。
图8.5.2 试样水化1d的SEM图
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图8.5.3 试样水化3d的SEM图
图8.5.3为矿渣粉煤灰复合胶凝材料3d龄期水化产物的微观结构的扫描电镜图像。从图中可以看出，随着水化反应的进行，3d龄期的水化产物主要是絮状水化硅酸钙凝胶、氢氧化钙和大量针状钙矾石，此时的凝胶不断生成，且水化产物与矿渣颗粒的连接较为紧密，未水化的矿渣颗粒被埋嵌在大量的胶凝水化物质里，紧密的填充了部分空隙，从而胶凝材料的密实度增强。
图8.5.4为矿渣粉煤灰复合胶凝材料7d龄期的微观结构的扫描电镜图像。从图中可以看出，7d龄期的水化产物主要是絮状水化硅酸钙凝胶及大量互相交叉的针状钙矾石，此时几乎看不到未反应的矿渣、粉煤灰颗粒，未反应的水化产物几乎全部被水化产物包裹或者覆盖，从而紧密填充空隙，密实度和耐久性得到加强。
图8.5.4 试样水化7d的SEM图
图8.5.5为矿渣粉煤灰复合胶凝材料28d龄期水化产物的微观结构的扫描电镜图像。从图中可以看出，28d龄期的电镜图中几乎看不到针状的钙矾石，可能是生成的钙矾石被胶凝物质所覆盖，所以不易观察到，此时的水化产物黏接的非常密实，力学性能得到进一步提高。
图8.5.5 试样水化28d的SEM图
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