接触点几何主导波特兰水泥-石灰石混合物静置时的结构构建
软凝聚态物质
2025-07-21 v1
摘要
新拌水泥浆体的早期硬化在浇筑和3D打印过程中对成型和稳定性起着关键作用。在波特兰水泥体系中，这一现象源于水化硅酸钙 (C-S-H) 的形成，它使颗粒间的接触硬化。然而，颗粒尺寸和形貌等粉体特性的作用仍不甚明了。在此，我们通过将波特兰水泥与粗或细石灰石混合来改变细度和颗粒形状，利用 C-S-H 在石灰石表面成核的亲和性。通过结合量热法和流变学测试，我们将形成的水化产物量与刚度的增加相关联，并表明通过形成 C-S-H 使接触硬化的机制在加入石灰石后保持不变。然而，不同混合物的硬化速率有所不同。我们发现这些速率与一个表征颗粒尺寸和形状的特征长度尺度相关。这些结果表明，早期硬化不仅取决于形成的水化产物量，还取决于这些产物形成处的接触几何，为理解石灰石-煅烧黏土水泥等更复杂的体系提供了框架。
引用
@article{arxiv.2507.14029,
title = {Contact point geometry governs structural build-up at rest in Portland cement-limestone blends},
author = {Luca Michel and Antoine Sanner and Franco Zunino and Robert J. Flatt and David S. Kammer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.14029},
year = {2025}
}