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建材系举办“复合水泥中水化硅酸钙凝胶的形貌-结构变化”为主题的线上讲座
发布时间:2021-12-14   作者:岳森,黄宇航  

2021129日下午15:00,材料学院2014级优秀硕士研究生,现香港理工大学博士后、利兹大学助理研究员朱效宏博士,应重庆大学材料科学与工程学院邀请,举办线上学术讲座,通过腾讯会议与材料学院建材系师生进行学术交流。会议由重庆大学材料学院建材系主任王冲老师主持。此次线上学术报告还吸引了国内外其他高校的师生,超过160人参加了交流。

讲座开始之前,王冲向我们介绍了朱效宏的基本信息、研究方向以及主要学术成果,并代表建材系全体师生对朱效宏的到来表示了诚挚的感谢。

本次讲座以复合水泥中水化硅酸钙凝胶的形貌-结构变化为主题。主要是从微观形貌介绍了辅助性胶凝材料对水泥水化产物C-S-H凝胶的形貌和结构的影响。


讲座开始,朱效宏介绍了水泥的主要的水化产物,包括C-S-H凝胶、氢氧化钙以及钙矾石等,并通过SEMTEM图像向我们展示了水泥硬化后的微观结构,朱博士提出水泥水化产物的微观形貌非常重要,它对混凝土的渗透性、耐久性以及强度都有十分显著的影响,非常值得研究。并提出辅助胶凝材料会使水化产物的微观形貌发生转变。

然后朱效宏主要从以下三部分内容报告了他的试验内容。

第一部分是水泥水化的主要过程。首先介绍了C-S-H凝胶的形貌结构,然后介绍了C-S-H凝胶的主要形成机理,以及微观结构中的主要参数。朱博士通过向水泥中掺入不同掺量的辅助性胶凝材料,并通过水化热和热重分析,证明粉煤灰早期会延缓水泥的水化,而矿渣会促进水泥的水化。并且不会受到掺量的影响,中期由于填充效应会促进水泥水化。通过Si的核磁共振发现,粉煤灰和矿渣后期会抑制水泥水化。

第二部分是辅助性胶凝材料对C-S-H凝胶的影响。朱效宏通过多种试验手段进行了研究,首先通过核磁共振观察Si的分布发现,掺入粉煤灰和矿渣后,C-(A)-S-H凝胶中的Al/Si比增加,Ca/(Si+Al)比降低,说明二次水化会使Al离子进入到C-S-H中;然后通过MNRSOF研究了辅助性胶凝材料对C-S-H链长的影响,试验发现粉煤灰和矿渣对硅氧四面体的链长几乎没有影响,但是对Al-Si的总链长有显著增加,说明铝氧四面体在桥氧四面体位置的搭接或者取代是C-(A)-S-H链长增加的关键因素。最后通过透射电镜观察发现,矿渣对C-(A)-S-HAl/Ca比的影响主要取决于矿渣的掺量,粉煤灰对C-(A)-S-HAl/Ca比的影响主要取决于水化时间,但都存在Al/Ca比与Si/Ca比呈线性相关的规律。


第三部分是辅助性胶凝材料对C-S-H凝胶的影响的关键因素。朱效宏从水化产物的组成成分、C-(A)-S-H凝胶的化学组成、C-(A)-S-H凝胶纳米尺度下的微观结构参数、饱和状态下的液相环境四个方面进行了讨论,并对一些关键参数的参考值进行了总结。


朱效宏的报告内容丰富多彩,研究深入,对许多同学的学术研究都有启发和借鉴作用。报告结束之后,建材系师生积极提出问题,与朱效宏进行学术交流,朱效宏也对其进行了详细解答。此外,朱效宏还以大师兄的身份热情地向建材系师弟师妹分享出国留学的相关经验。

讲座的最后,建材系主任王冲就此次讲座进行了简要总结,并再次代表全体建材系师生对朱效宏博士表示真诚的感谢。


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