孔结构

（三）压力法 压力法(Pressure method)是在现场和实验室 最常用的新拌混凝土含气量测定方法。该法依据新 拌混凝土在给定压力下的体积变化，这个体积变化 被认为是完全由空气被压缩引起的，Boyle定律被用 来计算混凝土的含气量，在我国测定混凝土含气量 多用此方法，但不能给出气泡大小、气泡间距等参 数。
（二） 气体吸附法 气体吸附法(BET法)是测量比表面积的经典方 法，具体包括静态法和动态法。常用的吸附质为氮 气或二氧化碳，但由于混凝土是碱性复合系统，若 采用二氧化碳做为吸附质，则容易发生反应导致结 果严重偏大，所以一般采用氮气。而与压汞法相反 ，该法可测中微孔，而对大孔的测定会产生较大的 误差，并且测试时间较长。
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下图反映了孔隙率与渗透性的关系
三、影响混凝土孔结构的因素
水灰比
水化龄期 水泥的矿物组成 养护条件
（一）水灰比
（二）水化龄期
（三）水泥的矿物组成
水泥熟料单矿物水化后，总孔隙率越低，凝胶 孔含量越多的组分，其分形维数越高，分形 维数大小顺序为C3s>C2s>C4AF>C3A，分 行维数越高，材料的凝胶孔越多，有害孔越 少。
目前在实际工作与研究中，孔隙率(porosity)、 孔型、孔径分布(pore size distribution)、孔 的状态及其测试与评价已成为混凝土材料科 学研究的重要内容．
二、孔结构对混凝土的影响
综述 混凝土的孔结构特征强烈地影响着混凝 土材料的抗渗性、气密性、抗冻性、抗腐蚀 性等物理特性和强度、刚度、韧性等力学行 为． 而普遍认为孔结构对抗渗性的影响，进一 步会加剧其他性能的变化（物理特性和力学 行为等）。
3 采用聚合物浸渍混凝土 聚合物进入混凝土中，可以填充混凝土的 孔隙，这不仅可以使混凝土的孔隙率降低,混 凝土的孔分布也将得到显著改善。
4 加强养护 加强养护，提高水泥的水化程度。水胶 比的大小决定了混凝土的初始孔隙率，而 水泥水化形成的水化产物可以填充这些孔 隙。显然，水泥的水化程度越高，所形成 的水化产物越多，它的填充作用也就越强。 因此，从改善混凝土的孔结构角度来说,加 强混凝土的养护使水泥有较好的水化条件 是十分重要的。
5 采用特殊工艺以达到“无孔” D．L．Roy教授用热压的方法，使水泥 浆体抗压强度达到600MPa，经热压后，可达 到几乎无孔隙。
五、混凝土孔检测的方法 （一） 压汞法 基于毛细孔中不润湿液体这一原理。它不仅可测 得大孔的比表面积，而且还可测样品的孔隙率及孔 径分布状况，操作简单、迅速，但该方法所得结果 受到诸多因素影响。对同一物质要注意以下几点： 1 实验用汞一定要纯净，加压介质要纯净，排除 气泡的干扰； 2 待分析的样品要经过干燥处理，表面清洗； 3 要保持分析条件的一致，如：用压力扫描法分 析时要用相同的扫描及升压速率。
（四）养护条件
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四、改善混凝土孔结构的方法
1 降低水灰比 通过掺入高效减水剂或者调整混凝土配合 比，使各种固体颗粒具有较好级配的方法来 减少混凝土用水量，以实现降低水灰比。降 低水灰比不仅可以减少总孔隙率。而且可以 使凝胶孔相对含量增多，毛细孔相对含量减 少。
2 掺入适量的细矿粉 掺入细矿粉(如：粉煤灰、硅灰、火山灰等) 有利于初始孔隙“细化”．有些细矿粉(如： 型粉煤灰)还具有减水作用，这些作用都有利 于改善混凝土的孔结构。但掺入细矿粉时应 注意适量，掺入过多的矿粉将导致胶凝材料 的水化速度减慢，反而会导致孔结构的恶化 。
关于混凝土中孔结构的简介
一、孔结构的介绍及分类 二、孔结构对混凝土的影响 三、影响混凝土孔结构的因素 四、改善混凝土孔结构的方法
五、混凝土孔检测的方法
一、孔结构的介绍及分类
介绍
国际混凝土界的著名教授P．K．Mehta指出“混 凝土世界与人类世界一样是非线性的，且在非线性 中还有着不连续性”。 为了描述混凝土水泥浆体内部孔隙的尺寸范围( 包括7个数量级)有多么宽广，Mehta教授列出了相 似的范围：以人的身高(相当于CSH中的层间孔)为 起点，经过类似埃菲尔铁塔、珠穆朗玛峰等6个级 别的变化后，以火星直径(相当于浆体中带入的气孔 )为终点。
混凝土内部的孔隙通常是不规则的，是无序分布、千奇百怪的 。图1为砂浆孔隙的扫描电镜照片和断面孔隙轮廓的曲线，从 照片中完全可以看出混凝土中孔隙的复杂性．
不同的国家对孔的划分有不同的说法，但基本是 相同的。我国吴中伟先生根据不同孔径对混凝土性 能的影响，将混凝土中的孔划分为四个等级，分别 为<20nm的无害孔级、20nm一50nm的少害孔级、 50nm一200nm的有害孔级和>200nm的多害孔级， 并指出增加50nm以下孔的比例，减少100nm以上的 孔含量，可显著改善混凝土的性能。 而著名学者Powers认为，当孔隙率低于20％时 ，水泥石的渗透系数非常小，而当孔隙率大于25％ 时，水泥石的渗透系数随着孔隙率的增大而急剧增 加。
（四）x射线小角衍射(SAXS) 优点：不需考虑的介质和表面的相互作用问 题；不需要对样品进行抽空、干燥等预处理；实 验过程不破坏原始的结构状态；实验重复性高； 它可以测出包括闭口孔在内的所有孔，即便可能 存在的封闭孔和细颈孔等均不影响测定效果。 不足：在趋向大角一侧的强度分布往往都很 弱，且起伏较大。