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随着社会经济的快速发展,高强水泥基材料得到更加广泛的应用。高强水泥基材料一般采用低水胶比,但是低水胶比水泥基材料由于其内部含有一定量的未水化水泥,其内部水分的迁移运动会导致未水化水泥的后期水化,从而对水泥基材料内部结构造成安全隐患。各种侵蚀介质通过迁移运动进入水泥基材料内部也会引起水泥基材料的各种劣化现象的出现,对其耐久性造成严重的影响。 基于以上方面的考虑,有必要对低水胶比水泥基材料中物质迁移规律及其影响做深入的研究。本论文主要从密封的砂浆试件各位置处自由水、结合水含量的测量入手,研究了低水胶比砂浆中水分迁移规律。并根据同样的试验原理与方法对硫酸根离子和氯离子浓度进行测量,对离子在低水胶比水泥基材料中的迁移运动过程进行分析。探讨了水分迁移对低水胶比水泥基材料宏观性能、微观结构的影响,并利用试验数据,以非线性回归的方式拟合函数,建立了本试验条件下的水分迁移方程。研究结果表明: ①通过对密封试件内部各位置处自由水和结合水含量的测量发现,水胶比越低,其内部自由水含量越高;距离未密封面越近,水分迁入该处的总量越多。 ②离子迁移与水分的迁移规律相似,即迁移进入水泥基材料内部的水分总量随龄期的增长而增加,随迁移距离的增加而减少;离子浓度随龄期的增长而增加,随迁移距离的增加而减少。但离子与水泥基材料发生化合作用会影响迁移过程。 ③水胶比越低,水化程度越低,其内部结构中未水化水泥含量越多。在高龄期时,对其强度发展造成一定程度的不利影响。 ④水分迁移进入低水胶比水泥基材料中引起内部湿度变化会对其体积稳定性造成一定的影响。 ⑤在Fick定律的基础上讨论了试件内部水化程度与其水分迁移通量的函数关系,并将Fick第一定律修正为:J=-aeb(w1-w2)dC/dx,并对氯离子和硫酸根离子在水泥基材料中的扩散方程进行分析。