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混凝土界面过渡区的微观结构和形成机理

1界面过渡区的微观结构

界面过渡层是指硬化水泥浆(水泥基相)和骨料(分散基相)之间的薄层部分，也称为混凝土的*3相。通常，其厚度约为10~50μm，存在于骨料的外围，hzs50 搅拌站，约占全部水泥浆体的1/3。界面过渡层的特征是富集于界面上定向排列的Ca(OH)2(以下简写为 CH)粗大结晶。过渡区范围内，接触层与骨料表面 处几乎都是定向排列的六方片状CH结晶;中间层分布着CH及粗大钙矾石针状晶体(AFt，AFm)及少量的C-S-H凝胶。图1(a)为高倍电子显微镜下观察到的界面过渡区的CH晶体形态;图1(b)为界面过渡区微观结构示意。

2界面过渡区的形成机理

J.C.Maso曾观察过混凝土浇筑后界面过渡区 随时间发展的结构特性，综述如下:在新拌混凝土中，粗骨料周围有水膜形成，这是由于离粗骨料表面越近的区域水胶比越大的缘故。然后，由硫酸钙(石膏)、 铝酸钙等化合物溶解而产生的钙离子、硫酸根离子、氢氧根离子和铝离子结合而形成针状钙矾石晶体和六方片状氢氧化钙晶体。由于水灰比较高，这些粗骨料界面附近的结晶产物相对粗大从而形成一个比普通水泥基相或砂浆更多孔的结构。平板状的氢氧化钙晶体趋向于形成定向层状排列并附着在骨料表面。最后，随着水化过程的继续，产生的C-S-H凝胶和较细小的钙矾石及CH晶体填充多孔结构中的孔隙，这使得过渡层的密实程度稍有增大。

界面过渡层的强化和改善措施  

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从界面过渡区的形成机理和结构特点出发，寻求抑制其形成与改善其结构的途径，实际上就是混凝土高性能化的技术关键;混凝土的高性能化是一种综合指标，这其中便包涵着对界面过渡区结构和性能的改善，这二者殊途同归，搅拌站，有着必然的联系。简言之，混凝土高性能化的措施都能改善界面过渡区的结构和性状。

3.1降低水胶比

从前述界面过渡区的形成机理可知，骨料表面附近区域水胶比高是过渡区薄弱的一个重要原因。混凝土的水胶比越低，界面处水胶比就越低，孔隙率也越低。而且水胶比的降低提高了硬化水泥石的强度和弹性模量，使水泥石和骨料间弹性模量的差异减小，从而使界面处水膜厚度减小，晶体生长的自由空间减小。大量相关试验证明，降低水胶比是抑制界面过渡层形成和改善其结构的有效途径。

3.2 掺加矿物**细粉和高效外加剂

掺入到混凝土拌合物中的矿物掺合料(如SF，FA等)能迅速与水泥水化生成的CH作用，商品混凝土搅拌站，生成C-S-H和钙矾石，消耗CH的同时产生更多对强度有贡献的产物(如C-S-H)，而且这一反应过程能干扰水化物的结晶。与此同时，未参与反应的细微矿物颗粒对界面处孔隙具有较好的微填充作用。这些因素都有利于界面过渡区结构的优化和改善。

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