硬化水泥浆体(hardened Portland cement paste，HCP)是含有多种固体结构 元、孔结构和水分等组成的高度非均质体系。水泥浆体的微结构是时间的函数， 微结构随水化的进程而变化可以一直延续至数月或数年。同时，同一龄期的同 一块浆体中的不同部位具有不同的微结构，浆体中每一局部体系相对于整个体 系的结构也不同的。另一方面，由于国内外对硅酸盐水泥熟料四大矿物的形成 和现有的匹配关系已经研究得比较透彻，如果不对原有的四大矿物体系加以突 破，水泥性能将难以继续提高。本项研究将对此加以扩展，较大幅度地提高传 统熟料体系中C3S的含量。本文以高性能水泥的硬化浆体为研究的核心，通过 各种科学的和可靠的表征手段，对硬化水泥浆体的组成、结构及其变化展开研 究。研究从硬化水泥浆体的力学性能着手，分析高性能水泥浆体的组成，对重 要的组分进行定量分析和形貌观测，从而建立硬化水泥浆体的结构模型。在此 基础上，进一步分析辅助性胶凝材料对硬化水泥浆体结构的影响，为高性能水 泥的设计奠定理论基础。 研究结果表明，采用高C3S水泥熟料的技术路线，水泥石的宏观力学性能 大大加强；纯水泥体系和混合水泥体系中的Ca(OH)2含量随水化进行而产生的变 化有着明显的区别，不同试样Ca(OH)2晶体的尺寸会有一定的变化，并表现出一 定的规律性；以乙二醇-甲醇溶液作为溶剂，利用其对钙矾石的选择萃取性， 对钙矾石进行定量表征可以得到比较理想的结果；研究显示，体系的交流阻抗 谱系数和孔结构系数之间有一定的线性关系；通过建立一些基本的假设，并结 合水泥水化动力学的理论，本文建立了高C3S水泥硬化浆体结构形成过程的模 型；经过活化的煤矸石具有一定的活性，煤矸石和Ca(OH)2在水溶液中的反应会 产生水化硅酸盐和水化铝酸盐，这使得煤矸石具有二次水化作用，煤矸石的火 山灰反应机理类似于长石之类的矿物，它的与Ca(OH)2反应可以分为三个阶段； 煤矸石颗粒与水泥水化产物之间有一定的缝隙，可能会成为材料破坏的薄弱点。 经过活化的煤矸石颗粒其界面结构能够得到明显的改善。 关键词：硬化水泥浆体，微观结构，氢氧化钙，钙矾石，界面结构，煤矸石