2.3水化程度

通过TG-DTG程度对比分析60 d龄期时2种环境条件下水泥水化，热重分析结果图6和表4所示。化学结合水和氢氧化钙的含量可以直观地反映水化速率和水化程度。如表4所示，经过强紫外线照射后，各组样品的化学结合水含量和氢氧化钙含量呈下降趋势，这是因为强紫外线照射下样品中的自由水会更快地蒸发，最终导致水化程度降低。此外，对比2种环境下的碳酸钙含量发现，强紫外辐射会促进水泥石的碳化。热重分析结果与已有的研究结果相似。

图6水泥石的热重分析曲线

(a)JZ试验组；(b)SRA1试验组

表4水泥净浆样品的化学结合水和氢氧化钙质量分数

同时，有文献表明SRA会抑制水泥的早期水化进程，但本研究的结果表明，60 d龄期时含有SRA的样品中的氢氧化钙的总含量及化学结合水的含量与基准组(JZ)相当，说明SRA对水泥石的后期水化程度没有影响，这与BENTZ等的研究结果一致。

2.4孔隙结构

孔隙结构的研究和分析对水泥基材料的体积稳定性具有重要意义。采用压汞法测试了2种环境下水泥石的孔隙结构，图7和表5显示每组水泥净浆的总孔隙率和孔径分布。

图7水泥净浆样品在60 d龄期时的孔隙分布

表5水泥净浆样品孔隙的单位汞侵入量和百分比

由图7和表5可以看出：强紫外线辐射使各组样品的总孔隙率、介孔率(2～50 nm)及大孔率(尤其是200 nm以上的孔)增加，由于弯月面的表面张力效应，介孔的毛细管产生更高的毛细管应力，导致暴露在强紫外辐射环境中的水泥石产生更大的干燥收缩。同时，经过强紫外线照射后，样品中大于200 nm的孔隙比例增加。这是由于强紫外线辐射环境下，水泥净浆的水化程度降低及水分散失增加导致的。

此外，掺入SRA对样品的总孔隙率没有显著影响，但降低了与收缩密切相关的介孔率(＜50 nm)。值得注意的是，SRA试验组样品的介孔率大小关系(SRA-UV＞SRA-N)与干缩值大小关系(SRA-N＞SRA-UV)不一致，说明介孔率不能作为评判SRA减缩效果的唯一指标，可能还受到SRA对孔隙溶液表面张力的影响。同时，由于减缩剂使水泥早期水化速度减慢，未参与水泥水化的自由水相对较多，浆体硬化与微结构形成减慢，SRA的掺入提高了水泥净浆中的大孔比例。这表明，尽管SRA能够明显降低水泥石的干燥收缩，但不能忽视其加速水泥石水分散失所导致的结构劣化问题。

2.5表面张力

据以往研究，SRA在水泥基材料表面的吸附率通常在10%以下，90%以上的SRA分子溶于溶剂中(包含吸附在气液界面上的部分)。因此，SRA减缩的理论基础主要是毛细管张力理论。为了进一步探索减缩剂在强紫外线辐射环境下的作用机理，测试了减缩剂溶液的初始表面张力，以及溶液经过3种不同环境(N，UV，B)处理7 d后的表面张力。试验结果如图8所示。

图8不同质量浓度的减缩剂溶液的表面张力

经过不同的环境处理后，减缩剂溶液的表面张力都有一定程度的降低。标准干燥环境对溶液表面张力的影响非常小，可以忽略不计。对比曲线N-7 d和曲线B-7 d发现，温度效应促使减缩剂溶液表面张力降低。根据表面物理化学相关理论，这是因为温度升高增加了表面分子的迁移性。在温度效应的基础上，强紫外线辐射进一步促使减缩剂溶液表面张力降低。根据强紫外线辐射的“光化学反应”理论，以及水泥石的质量损失结果，可以得出以下结论：在排除温度效应的情况下，强紫外线辐射加速了水分的蒸发，提高了水泥石孔隙溶液中SRA的浓度，进一步降低了孔溶液的表面张力。SRA降低水泥基材料线性变形的能力与其降低水泥基体系孔隙溶液表面张力的能力成正比。因此，强紫外线辐射使水泥石孔隙溶液的表面张力进一步降低，是SRA减缩效果提高的重要原因。此外，随着SRA掺量的增加，强紫外线辐射促进溶液表面张力降低的作用减弱，所以增加减缩剂掺量对于提高其在此类环境下的减缩效果有一定限制。

3结论

1)强紫外线辐射环境导致水泥石试件的干缩变形和质量损失增加。总的来说，在标准干燥环境与强紫外线辐射环境下，水泥石的干燥收缩率随质量损失的增加而增加。然而，强紫外线辐射对水泥石质量损失和干缩变形的加速并不同步，干缩变形的变化滞后于质量损失，这与水分蒸发过程引起的水化进程以及孔结构变化有关。

2)强紫外线辐射环境对不同组分水泥石干缩变形的影响不同。与基准组相比，SRA试验组的干缩值极大程度降低。然而，SRA促进了水泥石的水分散失，增大了水泥石体系中大于200 nm的大孔比例，由此带来的结构劣化问题不可忽视。

3)强紫外线辐射对水泥水化过程有不利影响。早期快速失水导致水化程度降低，长期快速失水及较大的收缩使浆体内部孔隙率及孔结构发生变化，存在更多毛细孔，小于50 nm的孔体积增加，这可能是强紫外线辐射环境下水泥石干缩变形增大的主要原因。

4)介孔率不能作为评判SRA减缩效果的唯一指标，SRA对孔隙溶液表面张力的影响也很重要。减缩剂的掺入降低了与收缩密切相关的介孔率(＜50 nm)；然而，SRA试验组的介孔率与干缩值的关系并不呈线性关系。强紫外线辐射的“光化学反应”使孔溶液中减缩剂的浓度增加，溶液的表面张力进一步降低，是减缩剂的减缩效果在强紫外线辐射环境下提升的重要原因。需要注意的是，这种增强作用随着减缩剂掺量的增加会受到限制。