水泥混凝土的收缩性是其耐久性最主要指标之一,水泥水化特征是决定混凝土收缩性的主要因素。控制水泥基材料收缩的有毛细张力,拆开压力,表面能作用,层间水迁移作用。掺加矿渣混合材是调节水泥收缩性的有效措施,水泥石的性能取决于硬化水泥石的结构和组成。 矿渣的细度和掺量是配制矿渣水泥两个工艺调节参数,选取比表面积为396、502、605 m~2/kg 3个细度水平矿渣粉进行水泥砂浆收缩性实验。其中前两种细度矿粉在10—70%掺量范围内,都能显著改善水泥的收缩性;但用605m~2/kg的过细矿粉,较小矿渣掺量的水泥砂浆的收缩反而比硅酸盐水泥的高。各细度矿粉在50%掺量时,水泥砂浆的收缩率最小。 水泥净浆60d的收缩率是砂浆的4—6倍,而且达到体积稳定期所用的时间短。掺加10%矿渣时,收缩特征与硅酸盐水泥相似;矿渣掺量30-70%水泥的收缩特征相近,它们各龄期的收缩都比硅酸盐水泥小,达到体积稳定期所用的时间短。 掺加矿渣后水泥石的结合水量和CH含量都降低。掺加10%矿渣时,结合水量与硅酸盐水泥相近;矿渣水泥的结合水量早期比硅酸盐水泥结合水量增长慢,后期增长快。矿渣水泥的CH含量随矿渣掺量的增加而减小,矿渣水泥中CH含量在35d龄期内会有波动。掺加矿渣能够降低水泥的孔隙率,减小的幅度随矿渣掺量而增加。 比表面积、水化程度、特征孔径和微孔含量和收缩有着很好的相关性。收缩率随着水泥石比表面积、结合水含量的增加而增加。对比不同孔径区间的孔隙含量和收缩之间的关系,发现较小孔径的孔含量比大孔径的孔含量与收缩的相关性高。通过扫描电镜观察发现,矿渣的掺加减少了凝胶表面毛刺状物,50%矿渣水泥一部分凝胶表面呈现蜂窝状。10%的矿渣已经能够侵蚀结晶程度非常好的CH晶体,使得薄片状的CH晶体边缘非常不规则。50%的矿渣水泥中CH表面已经能生成凝胶,同时和原有凝胶粘结良好。