水泥基材料高速纳米压痕聚类分析与矿相识别

作者：单钰涵; 田东诚; 赵建胜; 陈兵; 侯东伟

来源：建筑材料学报, 2022, 1-12.

• 水泥基材料
• 纳米压痕
• 高速压痕绘图
• 聚类分析

通过高速纳米压痕技术测绘了0.2、0.4、0.6三种水灰比水泥净浆的弹性模量与硬度云图，引进K-Medoids聚类分析方法划分水泥基材料微观矿相，根据K-Medoids聚类结果将力学性能图转化为矿相分布图，并对矿相尺寸分布进行了统计分析。采用该方法得到了与传统认知一致的结论：水泥基材料主要包括多孔复合相（PP）、低密度/高密度C-S-H相（LD/HD C-S-H）、氢氧化钙相（CH）和超高性能相（UHP）等；随着水灰比增加，PP、LD C-S-H含量逐渐增加，而HD C-S-H、UHP含量逐渐减少，同时发现水泥石微观矿相尺寸符合对数正态分布。基于力学性能的3D-Mapping云图与智能聚类分析，为定量研究水泥基材料微观矿相及其几何分布提供了新视角与新思路。

• 单位
  上海交通大学; 建筑工程学院