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1、C-S-H凝胶的主要形态、模型及其结构（1）CSH凝胶的形态： CSH形态多达20种，S.Diamond提出把CSH的形态分为四种，但并不包含已观察到的所有形态。 型纤维状凝胶粒子：水化早期，刺状、针状、柱状等，典型粒子长约0.52 m，宽一般小于0.2m。网络状凝胶粒子：与型纤维状凝胶粒子同时出现，截面与型纤维状，凝胶粒子相同的长条形粒子，通过端头交叉而连接成三度空间网络。但这种粒子在纯C3S和C2S水化时很少出现。型不规则等大粒子状凝胶粒子：粒子尺寸一般不大于0.2m，它在水泥石中常以集合态存在，但由于特征不明显而被忽略。型内部产物的凝胶粒子：在水泥粒子原来边缘形成的内部水化产物，它与其他
2、水化产物保持紧密接触，外观为紧密集合的约0.1m的等大粒子组成的绉皮状集合体。 其他人的观点： Taylor认为：在短龄的水泥石中型纤维状凝胶粒子占主要地位，型网络状凝胶粒子也常有发现， 型不规则等大粒子状凝胶粒子要在水化到一定程度后才出现，占重要地位， 型内部产物的凝胶粒子则不易见到。（2）CSH凝胶的模型： A：Powers-Brunauer模型：C-S-H是粒径大约为14nm的刚性颗粒，形成层状的托贝莫来石凝胶，具有很高的比表面积；颗粒间的凝胶孔隙率为28%。孔隙口径小于0.4nm，所以凝胶孔只能容水分子进入。热河没有被凝胶填充的空间称为毛细孔。凝胶粒子由范德华力结合，凝胶在水中的膨胀性
3、是由于单个粒子间存在水分子层而导致粒子的分离。B：Feldman-Sereda模型：微观结构视为硅酸盐不完整层状晶体结构，与Powers-Brunaue模型比较，该模型认为水的作用更加复杂，其中的一部分水在凝胶结构的表面上形成氢键，另一部分则物理吸附于表面上。C：近年来Pratt等人采用带湿样池的TEM观察未经干燥的原始试样，建立了早期，中期和后期产物的概念。早期产物又称型C-S-H，是薄片形态 ；中期产物又称型C-S-H，是无定型凝胶，它可能发展成型纤维状凝胶粒子，也可在以后发展为型不规则等大粒子状凝胶粒子；后期产物是致密凝胶物质，由于此时粒子周围空间已经填满，主要在粒子原来占据的空间生长（
4、它与型内部产物的凝胶粒子接近）。 （3）CSH凝胶的结构： Jenning提出了C-S-H 纳米结构：该模型认为C-S-H 凝胶最小结构单元(globue胶束)近似为直径小于5nm的球状体。这些球状体堆积在一起形成2 种不同堆积密度的结构，称作高密度水化硅酸钙凝胶(HD C-S-H)和低密度(LD)水化硅酸钙凝胶(LD C-S-H)。这两种堆积形态大体上与 “内部水化产物”和 “外部水化产物”形貌相对应。在C-S-H 中含水的区域包括层间空间、胶粒内孔(intra globule pores，IG，尺寸1nm)、小凝胶孔(small gel pores，SGP，尺寸为13 nm)和大凝胶孔(larger gel pores，LGP，尺寸为 312 nm)。