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生产和使用高胶凝性的水泥熟料，使其结合更多的矿物掺合料，同时使水泥基材料的性能得以改善，是高性能水泥和水泥基材料研究的出发点，也是建筑业可持续发展的一个根本课题。大掺量矿物掺合料使水泥基材料水化产物碱度降低，氢氧化钙相减少甚至消失，水泥基材料中的CSH凝胶相发生转变。这一不同于传统水泥基材料的高性能水泥基材料中CSH凝胶相是否仍然稳定，低钙体系的凝胶的组成对抑制碱集料反应(AAR)有何贡献，其作用机理如何，这些问题在认识上仍然不成熟，成为阻碍水泥基材料进一步提高性能的关键。
本文依据高性能水泥基材料的组成特征，以水泥主要水化产物CSH凝胶的Ca/Si比为研究主线，从热力学上探讨了C3S-S-H系统不同反应物组成时的水化产物的稳定性；研究了实验室合成CSH凝胶的吸水性、保水性以及在碱液浸泡下的化学稳定性；考察了973项目制备的高性能水泥对碱硅酸反应(ASR)的抑制效果，提出了低Ca/Si比CSH凝胶在抑制ASR中的作用。研究工作得出以下结论：
(1)C3S-S-H系统随反应物组成不同，最稳定水化产物不同。Ca/Si>1.88时，最稳定的水化产物是C2SH1.17；1.25
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