煅烧水滑石改善混凝土抗硫酸盐侵蚀试验

发布时间：2020-04-21 02:59

【摘要】：硫酸盐侵蚀是引起混凝土耐久性不足的重要因素,其作用机理复杂、破坏性强,提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能具有重大的社会经济效益。水滑石材料作为一种新型功能材料,利用其提高混凝土的耐久性是一个新的领域,目前相关研究主要集中在氯离子吸附方面,而利用水滑石材料提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能则研究较少。以500℃煅烧处理后的产物——煅烧水滑石(LDOs)为原材料,使用微观分析手段研究其在硫酸根离子存在环境下的固化机理,分析硫酸根离子在掺煅烧水滑石混凝土中的渗透规律,进而研究其抗硫酸盐侵蚀性能和其他耐久性能。主要研究成果如下:(1)煅烧水滑石(LDOs)可以在溶液中和水泥水化环境中吸附硫酸根离子,并在吸附过程中完成自身的结构重建;通过XRD、SEM、EDS等测试技术,证明LDOs能够有效抑制水泥浆中钙矾石和石膏的生成量。(2)通过“硫酸钡滴定法”测试了硫酸盐溶液中LDOs对硫酸根离子的固化量,以此为基础分析了不同掺量LDOs混凝土内部各层水溶性硫酸根离子的分布规律,分析表明LDOs提高混凝土的抗硫酸根离子渗透性。(3)水泥砂浆变形实验表明LDOs可减小水泥硫酸盐反应引起的体积膨胀,混凝土在硫酸盐侵蚀下的强度测试表明LDOs可有效延缓其强度退化,其中LDOs掺量为水泥用量的2%时有明显效果。(4)分析了LDOs对混凝土抗碳化性能的影响,结果表明LDOs可吸附外部侵入的CO_2,提高混凝土的抗碳化性能。
【图文】：

混凝土,混凝土耐久性,混凝,混凝土结构

华北水利水电大学硕士学位论文方面的经济投入高达 2000 亿人民币[11]。引起混凝土耐久性不足的因素有很多种，所处的环境不同，其主导影响因素也各同。例如，工业建筑结构中，化学气体或液体的腐蚀是主导原因；流动水中的混凝常发生的是溶出型侵蚀（也叫析钙）；海水中的混凝土结构，硫酸根离子等阴离蚀是造成混凝土耐久性劣化的主导因素；造成混凝土道路和混凝土桥面板破坏的主因则是物理磨蚀与氯离子侵蚀[12]；我国青海、西藏等地存在大量的盐碱地，，引起当凝土结构耐久性不足的主要原因则是硫酸盐侵蚀；我国华北、东北等地的混凝土结遍面临冻害影响；华南地区的部分混凝土结构会由于热带生物的大量繁殖，对混凝成生物侵蚀破坏[13]。其中在海水中和盐渍土中遭遇侵蚀后的混凝土分别见图 1-1、2。

盐渍土,混凝土,水胶比

对混凝土造成生物侵蚀破坏[13]。其中在海水中和盐渍土中遭遇侵蚀后的混凝土分别见图 1-1、图1-2。图 1-1 海水中遭遇侵蚀的混凝土Fig.1-1 Concrete under attack in the sea图 1-2 盐渍土中遭遇侵蚀的混凝土Fig.1-2 Concrete under attack in salty soil综合以上，引起混凝土耐久性不足的主要因素有：硫酸盐侵蚀、氯离子侵蚀、酸侵蚀、碳化、钢筋锈蚀、冻融作用、碱骨料反应、物理磨蚀和生物侵蚀等。其中，硫酸盐侵蚀作为一种化学侵蚀，作用机理相对复杂、受环境因素影响大，是引起混凝土耐久性不足的重要方面。硫酸盐侵蚀对混凝土的损害程度与混凝土自身的渗透性密切相关。混凝土渗透性是指外界物质（如水、CO2和各种离子等）在受到各种作用时，向混凝土内部迁移的难易程度[14]。在很大程度上，提高混凝土自身的抗渗性，对于改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有很大的提高作用。影响混凝土抗渗性的因素主要有以下三个方面：（1）水胶比。在保证水泥颗粒充分水化的情况下，混凝土的抗渗性与水胶比存在严格的相关性。一般情况下，水胶比越小，混凝土密实性越高，抗渗性也就越高。例如，水胶比低于 0.6 时，水泥水化产物会堵塞毛细孔通道，同时减小毛细孔径，此时的混凝
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】