混凝土界面過渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)和形成機理

1界面過渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)

界面過渡層是指硬化水泥漿(水泥基相)和骨料(分散基相)之間的薄層部分，也稱為混凝土的第3相。通常，其厚度約為10~50μm，存在于骨料的外圍，約占全部水泥漿體的1/3。界面過渡層的特征是富集于界面上定向排列的Ca(OH)2(以下簡寫為 CH)粗大結(jié)晶。過渡區(qū)范圍內(nèi)，接觸層與骨料表面處幾乎都是定向排列的六方片狀CH結(jié)晶;中間層分布著CH及粗大鈣礬石針狀晶體(AFt，AFm)及少量的C-S-H凝膠。圖1(a)為高倍電子顯微鏡下觀察到的界面過渡區(qū)的CH晶體形態(tài);圖1(b)為界面過渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)示意。

2界面過渡區(qū)的形成機理

J.C.Maso曾觀察過混凝土澆筑后界面過渡區(qū) 隨時間發(fā)展的結(jié)構(gòu)特性，綜述如下:在新拌混凝土中，粗骨料周圍有水膜形成，這是由于離粗骨料表面越近的區(qū)域水膠比越大的緣故。然后，由硫酸鈣(石膏)、鋁酸鈣等化合物溶解而產(chǎn)生的鈣離子、硫酸根離子、氫氧根離子和鋁離子結(jié)合而形成針狀鈣礬石晶體和六方片狀氫氧化鈣晶體。由于水灰比較高，這些粗骨料界面附近的結(jié)晶產(chǎn)物相對粗大從而形成一個比普通水泥基相或砂漿更多孔的結(jié)構(gòu)。平板狀的氫氧化鈣晶體趨向于形成定向?qū)訝钆帕胁⒏街诠橇媳砻?。最后，隨著水化過程的繼續(xù)，產(chǎn)生的C-S-H凝膠和較細小的鈣礬石及CH晶體填充多孔結(jié)構(gòu)中的孔隙，這使得過渡層的密實程度稍有增大。