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水泥基材料的水化过程非常重要,它能够直接地影响水泥基材料的宏观性能以及微观结构。但是水泥基材料的水化过程非常复杂,到目前为止,我们仍未能完全了解水泥基材料的整个水化过程。另外,当前用于研究水泥基材料的水化过程的测试方法大多数都是有损的,在测试过程会对被测样品造成破坏,无法对水泥基材料的水化过程进行无损的跟踪研究,也无法直观地、可视化地跟踪水泥基材料在水化过程中其内部微观结构发生的变化。因此,为了进一步了解水泥基材料的水化过程,本论文采用电化学阻抗谱和X射线计算机断层扫描技术对水泥基材料的整个水化过程进行无损的跟踪表征和量化分析。本论文主要的研究内容与发现如下:(1)采用电化学阻抗谱对水泥基材料的水化过程进行无损的跟踪表征,同时采用新型等效电路模型对电化学阻抗谱曲线进行研究;通过分析水泥基材料在水化过程中的电化学阻抗谱曲线的拟合效果,发现新型等效电路模型更加适用于研究水泥基材料的水化过程。(2)采用电化学阻抗谱以及新型等效电路模型对水泥基材料的水化过程进行研究。实验结果表明,水化龄期、水灰比以及粉煤灰和矿渣等矿物掺合料的掺量均会影响水泥基材料的电化学阻抗谱行为。水化龄期增大,阻抗谱参数Rct1值(水泥基材料内的离子传递过程电阻)增大,阻抗谱曲线在高频段区域的半径增大;水灰比增大,阻抗谱参数Rct1值减小,阻抗谱曲线在高频段区域的半圆半径减小;粉煤灰和矿渣的掺量增加,阻抗谱参数Rct1值减小,阻抗谱曲线在高频段区域的半圆半径减小。(3)分析水泥基材料的阻抗谱参数Rct1与其抗压强度的关系,发现随着水化的进行,阻抗谱参数Rct1值与抗压强度值具有相同的增长趋势,两者的相关性良好。(4)采用X射线计算机断层扫描技术对水泥净浆的水化过程进行测试分析。实验结果表明,X射线计算机断层扫描技术可以直观地观测到水泥基材料内部的孔隙、水化产物和未水化水泥颗粒的三维分布和形态变化。(5)基于图像的灰度直方图,提出一种新的分析方法——去卷积法,然后对水泥净浆的水化特征进行定量分析。通过对比化学结合水法与去卷积法得到的水泥净浆的水化程度,发现去卷积法得到的结果与化学结合水得到的结果非常接近,说明去卷积法能够合理、有效的对水泥净浆的水化过程进行定量分析。