利用太赫兹光谱研究纳米二氧化硅掺入硅酸三钙中的加速水化
应用物理
2021-06-01 v1
摘要
在水泥基体系中掺入纳米二氧化硅有助于加速水泥水化过程及主要水化产物水化硅酸钙的早期形成。纳米二氧化硅与另一关键水化产物氢氧化钙反应，生成额外的水化硅酸钙。本工作中，采用太赫兹光谱研究因添加不同比例纳米二氧化硅而引起的水泥主要组分硅酸三钙水化动力学的变异。该变异通过吸收率的变化以及关键共振波数的偏移进行分析。源于硅四面体单元对称-非对称弯曲的约 520、514 cm-1 处共振，随水化推进强度急剧下降，且在掺入纳米二氧化硅的样品中下降更甚，表明水化加速。有趣的是，约 451 cm-1 处源于硅四面体单元对称与非对称弯曲并叠加氧化钙多面体单元振动模贡献的共振，未呈现类似的强度下降。即便水化开始后约 451 cm-1 处共振的显著存在，主要归因于新形成的水化硅酸钙硅酸盐四面体链的振动模贡献。通过追踪硅酸盐聚合链形成时的共振偏移，分析了纳米二氧化硅掺入导致的水化硅酸钙早期形成。这些结果经扫描电子显微镜结果佐证，其清晰显示了因纳米二氧化硅掺入引起的水化 C3S 形貌早期变化。
引用
@article{arxiv.2105.14482,
title = {Investigation of Accelerated Hydration in Nanosilica Incorporated Tricalcium Silicate using THz Spectroscopy},
author = {Shaumik Ray and Jyotirmayee Dash and Nirmala Devi and Saptarshi Sasmal and Bala Pesala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.14482},
year = {2021}
}