运用激光扫描共聚焦显微镜观察新拌浆体多级絮凝结构

目前超 塑化剂 (superplasticizers，SP)广泛用 于改善水泥，砂浆和混凝土的工作性能。而新拌水泥浆体内部结构的研究对 sP的研发有重要意义，如揭开 sP减水极限之谜，掺加 sP的浆体流动性保持能力的来源等。Powers认为水泥浆体是由单-絮凝结构组成 ，这种结构是-种较均匀的水泥颗粒 的网状结构 ，网络空隙会有 10% -30%的 自由水包裹其中，从而严重降低混凝土拌合物的流动性，使其黏度增加 ，并对后 期强度 和耐久 性 造成很 不利 的影响1 2]。Steinour 研究认为新拌水泥浆的絮凝结构为均-结构。左彦峰 认为，与水接触后，由于水泥颗粒之间的引力作用形成三维 网络状 的絮凝结构。王立久 认为在水泥 -水体系中，由于静电引力、热运动及范德华力等作用，水泥颗粒会 自发凝聚成絮团状结构，从而严重降低了混凝土拌合物的流动性。在 sP的最佳掺量范围内，随 sP掺量增加，水泥絮凝团不断缩小，达最佳掺量时，水泥浆体中的絮凝结构全部被打开；絮凝团平面分形维数与水泥净浆减水率之间存在明显的线性关系 ：絮凝团分形维数增大，水泥净浆减水率增加 。总之，新拌水泥浆的絮凝结构的均-性以及是否是三维网络状结构，没有给出直观或者定量的分析，并且笼统地给出在 SP最佳掺量时，水泥浆体中的絮凝结构全部被打开的结论 。

笔者以前期对于 sP的研究为基础 ，运用激光扫描共聚焦显微镜(cLsM)观察分析了掺加不同种类 sP的新拌水泥浆体中颗粒间的絮凝情况，研究提出了新拌水泥浆体多级絮凝结构理论模型(multi-level flocculation structures theoretical model，MLFSTM)。新拌水 泥浆体中絮凝结 构的破坏即解絮使部分絮凝水变为能摆脱水泥颗粒的吸引力而自由转移的溶液 ，该絮凝结构可以从相同水灰比条件下水泥净浆流动度的增加、新拌混凝土坍落度的增加值和在相同流动度(坍落度)条件下水灰比(或单位加水量)的减少等宏观指标去衡量 ，然而宏观所表现出的性质都是由微观结构所决定，因此深入研究絮凝结构本身显得尤为重要，进而建立起宏观性质与微观结构的联系。

1 试验材料与方法1.1 原材料本文选用基准 P·042。5普通硅酸盐水泥，其主要化学组成、物理力学性能指标见表 1，2。

收稿 日期 ：2013-O1- 14；修订 日期 ：2013-03-25基金项目：国家自然科学基金资助面上项目(No.50872151)。

作者简介：张力冉(1986-)，女(汉族)，朔州人，在读博士研究生.E-mail：zlr0386###163.eom十通讯作者：王栋民(1965-)，男(汉族)，朔州人，教授，博士研究生导师.E-mail：wangdongmin-2008###163.eom