从沉降流变到水化行为：细颗粒组分如何主导水泥基悬浮液的宏观性能

（编辑推荐）本研究通过粒度分析确立5?μm为水泥基材料细颗粒阈值，揭示高细粉含量体系（如LF2达97.6%）可显著提升悬浮液稳定性（沉降速度降低）、流变性能（储能模量G'提高58%）及水化动力学（成核沉淀效应增强），为低碳水泥（SCMs）和3D打印混凝土的颗粒设计提供理论依据。

　　

Highlight

细颗粒在调控悬浮液宏观行为中扮演关键角色，本研究通过系统性实验揭示了它们对水泥基浆料（cement-based pastes）三大核心性能的影响机制。

Granular structuration in binary systems（二元体系的颗粒结构）

采用激光衍射粒度分析对二元体系进行实验分布（G_exp）与理论分布（G_calc）对比（详见图7），发现细颗粒（<5?μm）占比越高，体系越倾向于形成致密网络结构。例如经再研磨的石灰石填料LF2（97.6%细粉）比原始LF1（54.4%）表现出更显著的颗粒堆积优化效应。

Conclusion（结论）

本研究创新性地提出以5?μm作为水泥基悬浮液的细颗粒临界阈值，实验证实：

1. 1.

   物理稳定性：高细粉体系（如LF2）沉降速度降低超40%，上清液浊度改善；

2. 2.

   流变魔法：LF2体系的储能模量G'比普通硅酸盐水泥（OPC）提高58%，揭示细颗粒通过降低渗流阈值（percolation threshold）构建更强三维网络；

3. 3.

   水化加速：50% LF2替代OPC使水化主峰强度提升58%，证实细颗粒表面成核位点（nucleation sites）对钙矾石生长的显著促进作用。

CRediT authorship contribution statement（作者贡献声明）

A. Khalil：主导实验设计与论文撰写；Y. El Bitouri：流变数据分析；G. Le Saout：水化热测定；S. Rémond：粒度表征。团队协作揭示细颗粒在低碳建材（low-carbon cement）中的"四两拨千斤"作用。

Declaration of competing interest（利益声明）

作者声明无利益冲突。