混凝土中水泥浆体与骨料界面过渡区的形成和改进综述
黄燕;胡翔;史才军;吴泽媚
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2023(37)1
【摘要】界面过渡区是水泥浆与骨料之间的薄层部分,具有孔隙率高、氢氧化钙晶体富集和定向排列等特点。
其形成机理主要包括边壁效应、微区泌水效应、离子迁移和成核效应、单边生长效应、絮凝成团效应及脱水收缩效应。
各种效应协同作用,导致界面过渡区成为混凝土最薄弱的环节。
提高界面过渡区的粘结性能有利于改善混凝土的力学性能和耐久性。
本文综述了常用的界面过渡区改进方法,即掺加矿物掺合料和纳米材料、改性骨料、生物矿化以及二氧化碳养护等,并比较了不同改进方法的优缺点,可为界面过渡区的形成机理和改进方法的研究及其在实际工程中的应用提供参考。
【总页数】12页(P102-113)
【作者】黄燕;胡翔;史才军;吴泽媚
【作者单位】湖南大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.骨料表面化学预处理对界面区的组分梯度分布和混凝土力学性能的影响Ⅰ:骨料化学预处理对其表面特性与界面过渡区结构的影响
2.混凝土中骨料浆体界面过渡
区的力学性能研究综述3.混凝土集料-浆体界面过渡区微观结构表征技术综述4.老混凝土中骨料-水泥界面过渡区(ITZ)(Ⅰ)——元素与化合物在ITZ的富集现象5.老混凝土中骨料-水泥界面过渡区(ITZ)(Ⅱ)——元素在界面区的分布特征
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干燥收缩对界面过渡区的影响规律
在材料科学和工程领域，界面过渡区是指两种不同材料的交界处。
这些界面过渡区在材料的性能和稳定性方面起着至关重要的作用。
而干燥收缩是指材料在干燥过程中由于水分蒸发而发生的收缩现象。
本文将讨论干燥收缩对界面过渡区的影响规律。
首先，干燥收缩会导致界面过渡区的微观结构发生变化。
在材料干燥的过程中，水分的蒸发会导致界面过渡区的孔隙结构发生变化，可能会出现孔隙的扩张或者闭合，从而影响界面过渡区的密实度和孔隙度。
这些微观结构的变化会直接影响材料的力学性能和耐久性。
其次，干燥收缩还会影响界面过渡区的化学成分分布。
在材料干燥的过程中，水分的蒸发会导致界面过渡区中溶质的浓缩，从而改变了界面过渡区的化学成分分布。
这种化学成分的变化可能会导致界面过渡区的腐蚀性增加或者耐久性下降，从而影响材料的稳定性。
另外，干燥收缩还会影响界面过渡区的界面结合强度。
在材料干燥的过程中，界面过渡区的收缩率可能会与相邻材料的收缩率不
一致，导致界面过渡区的应力集中，从而影响了界面过渡区的界面结合强度。
这种影响可能会导致界面过渡区的剥离或者断裂，从而影响了材料的整体性能。
综上所述，干燥收缩对界面过渡区的影响规律是一个复杂而重要的课题。
了解干燥收缩对界面过渡区的影响规律，有助于优化材料的设计和制备过程，提高材料的性能和稳定性。
因此，对于工程实践和科学研究来说，深入研究干燥收缩对界面过渡区的影响规律具有重要的意义。
《基于离散元方法的混凝土界面过渡区研究》篇一一、引言混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，其力学性能与结构稳定性对于建筑工程的耐久性和安全性具有重要意义。
其中，混凝土界面过渡区是混凝土结构中非常关键的一部分，它的性能直接关系到混凝土的整体性能。
近年来，随着计算技术的发展，离散元方法作为一种有效的数值模拟工具，被广泛应用于混凝土材料的研究中。
本文旨在通过离散元方法对混凝土界面过渡区进行深入研究，以期为提高混凝土结构的性能提供理论支持。
二、离散元方法概述离散元方法是一种基于离散介质理论的数值模拟方法，它通过模拟介质中离散单元的相互作用和运动来研究介质的力学性能。
在混凝土材料的研究中，离散元方法可以有效地模拟混凝土中骨料、砂浆以及界面过渡区的微观结构，进而研究混凝土的宏观力学性能。
三、混凝土界面过渡区的特点混凝土界面过渡区是混凝土中骨料与砂浆之间的交界区域，其结构复杂且具有特殊的物理力学性质。
界面过渡区的强度和稳定性对于混凝土的抗拉、抗剪等力学性能具有重要影响。
然而，由于界面过渡区的微观结构复杂，其力学性能的研究一直是一个难点。
四、基于离散元方法的混凝土界面过渡区研究采用离散元方法对混凝土界面过渡区进行研究，可以有效地解决上述难题。
具体研究方法如下：1. 建立模型：根据混凝土中骨料、砂浆以及界面过渡区的实际尺寸和形状，建立离散元模型。
模型中应考虑骨料的形状、大小、分布以及砂浆的孔隙率等因素。
2. 定义相互作用：在模型中定义骨料与砂浆、骨料与骨料之间的相互作用力，包括接触力、摩擦力等。
这些相互作用力的定义应基于实际物理规律和实验数据。
3. 模拟实验：通过离散元方法模拟混凝土的实际受力过程，包括压缩、拉伸、剪切等实验过程。
在模拟过程中，可以观察到界面过渡区的应力分布、裂纹扩展等情况。
4. 分析结果：根据模拟结果，分析界面过渡区的力学性能，包括强度、韧性、抗裂性等。
通过对比不同条件下的模拟结果，可以研究界面过渡区的性能变化规律。
工作研究混凝土过渡区的特征及其对混凝土性能的影响覃盛昆（广西大学 土木建筑工程学院，广西 南宁 530004）摘 要：混凝土的界面过渡区是混凝土的重要组成部分，影响甚至决定着混凝土的性能。
描述了混凝土界面过渡区的微观结构及细观掺和料对其结构的影响，重点阐述了界面过渡区对混凝土力学性能和传输性质的影响。
揭示了高孔隙率是造成界面过渡区对混凝土性能产生影响的主要原因，并对存在的一些问题进行了讨论。
关键词：界面过渡区；微观结构；细观掺和料；力学性能；传输性质引言混凝土可以看成由骨料、水泥浆体以及介于两者之间的界面过渡区（ITZ）组成。
其力学性能介于骨料和水泥净浆的主要原因被认为是ITZ的存在，改善混凝土ITZ对发展高性能混凝土和确定混凝土有效水灰比是至关重要的[1]。
除力学性能以外，混凝土ITZ 对耐久性方面的影响亦备受关注，对此，有不少学者研究了混凝土ITZ与力学性能、耐久性之间的关系[2-4]。
本文介绍了混凝土ITZ的微观结构以及不同掺和料对ITZ微观结构的影响，阐述了ITZ对混凝土传输性质和力学性质的影响并对结论进行了总结。
1 混凝土界面过渡区的微观结构混凝土的界面过渡区（ITZ）是从集料边缘向硬化水泥浆体延伸且具有一定尺度的区域，其微观结构既不同于集料也与水泥浆体有着较大差异。
由于界面过渡区微观结构的差异影响甚至决定着混凝土的强度、耐久性等多项性能，因此国内外许多学者对混凝土ITZ微观结构进行了研究。
Jiang等[5]基于背散射图像发现骨料表面附近的ITZ区域有着更高的孔隙率，骨料表面粗糙的混凝土的ITZ在距骨料表面10um 处有着更低的孔隙率。
Scrivener K L等[6]发现混凝土中ITZ的孔隙率比基体要大，该区域填充有CH且具有CH择优取向生长的特点。
Poon C S等[7]利用SEM对比了用正常强度再生骨料、高性能混凝土再生骨料以及天然骨料制成的混凝土的ITZ，发现由高性能混凝土再生骨料制成的混凝土的ITZ主要由密实的水化产物组成，而正常强度再生骨料混凝土的ITZ则表现为疏松多孔，作者认为是不同类型骨料的吸水率差异造成ITZ有效水灰比的不同进而使得其微观结构出现差别。
