水泥-石灰石粉浆体絮体生长多重分形特征

肖 佳，韩凯东，张泽的

（中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075）

石灰石粉资源储量大、分布广泛，作为水泥混凝土掺和料有环保、节能、利废的重要意义［1］.水泥浆体的絮凝与浆体的流变行为密切相关［2］，颗粒间絮凝-解絮的可逆行为在短时间内决定了浆体的触变性，并导致流变参数随时间变化［3］.学者们通常采用微观参数表征或显微镜观察水泥浆体的絮凝状态，Rous‑sel［4］通过触变性模型拟合流变参数得到絮凝结构因子λ和絮凝速率Athix，Ye等［3］利用絮体的平均粒径研究了水泥基材料静态屈服应力与絮凝的关系.然而，这些参数都只能反映絮体的平均状态或尺寸分布，絮体的空间分布也会影响其性能.近年来，研究者采用分形理论来描述絮体颗粒的几何特征.在絮体生长过程中，絮体的空间和尺寸分布时刻变化，简单分形维数只能描述絮体生长的平均性和整体性，不能完全揭示絮体分形变化的动力学过程［5］.研究表明，水泥浆体的分形维数与测度有关，这也暗示了絮体生长的多 重分形特性［6］.Valentini等［7］通过水泥浆体的数字图像计算其多重分形谱，定量描述了水化硅酸钙（C‑S‑H）凝聚.Vahedi等［8］证明了多重分形谱可以提供絮体的内部结构、空间分布、尺寸分布的信息.Gao等［6］也指出多重分形在无需任何先验假设的条件下可以描述水泥浆体孔隙结构的大小分布和空间排列.本文观测了水泥-石灰石粉浆体的絮体生长，定量描述了絮体生长的分布特征，并研究了其絮体生长特征与多重分形谱特征参数的关系.