编号：JCHY00833

篇名：碳酸钙晶须对水工砂浆性能协同增强及微观机制研究

作者： 郭宏刚1；徐岩2；刘振华3

关键词： 碳酸钙晶须; 水工砂浆; 协同增强; 微观表征;

机构： 1.中国水利水电第三工程局有限公司2.中国水利水电第四工程局有限公司3.中电建路桥集团有限公司

摘要： 为提升水工砂浆在盐渍及海洋等严酷环境下的服役性能，文章引入碳酸钙晶须（Calcium Carbonate Whiskers, CW）对水工砂浆进行改性，通过力学试验、快速氯离子渗透试验及微观分析，系统探讨了其增强机制。结果表明，碳酸钙晶须的适量掺入显著改善了砂浆的致密性，使砂浆由脆性破坏向延性破坏转变。随碳酸钙晶须掺量增加，砂浆的强度和抗渗性先升后降，其中CW-2组抗压强度最高，CW-4组抗折强度与抗氯离子渗透能力最优。微观分析显示，碳酸钙晶须在砂浆中形成三维网状结构，促进钙矾石（AFt）向水化硫铝酸钙（AFm）转化，抑制CaCO3的生成，形成致密连续的水化产物网络，从而提高了材料的力学性能与抗渗性能。然而，掺量超过4%时易导致团聚，形成薄弱区。研究表明，碳酸钙晶须的加入为水工砂浆的微结构优化和服役性能的提升提供了新途径，推荐工程中掺量控制在4%以内以实现性能与经济性的平衡。