粉煤灰掺量对硬化水泥净浆长期溶蚀性能的影响

发布时间：2021-09-08 15:43

　　为了分析长期处于软水环境下粉煤灰对水泥基材料溶蚀特性及其溶蚀过程的影响,以单掺粉煤灰的复合水泥浆体薄片试件为研究对象,开展不同粉煤灰掺量的水泥复合浆体浸泡在去离子水长达两年的溶蚀实验,并通过饱水-干燥称重、SEM/EDS、XRD等测试,分析溶蚀过程中复合水泥浆体薄片试件的孔隙率、微观结构、钙硅比及物相组成等参数的变化规律,揭示粉煤灰对水泥浆体溶蚀特性的影响及其抗溶蚀性能的改善机理。结果表明,在水泥浆体中合理掺加粉煤灰可有效地改善其微观结构及物相组成,减缓水泥浆体的微观结构劣化和溶蚀进程,提高其在去离子水中的抗溶蚀性能,掺入40%粉煤灰的复合水泥浆体在去离子水中具有最佳的抗溶蚀性能。 

【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

水泥净浆薄片试件制作过程

2.1 孔隙率孔隙率是表征钙溶蚀条件下水泥基材料微观结构演化的一个重要参数,孔隙率的变化规律可以反映水环境下水泥基材料的溶蚀程度[12]。图2给出了不同掺量的二元浆体薄片试件在去离子水中的孔隙率与溶蚀时间之间的关系。由图2可以得出,溶蚀前粉煤灰-水泥二元浆体薄片试件的初始孔隙率随粉煤灰掺量的增加而增加;随着溶蚀时间的增加,各薄片试件的孔隙率逐渐增加,且水泥净浆薄片试件孔隙率的增加速率大于粉煤灰-水泥二元浆体薄片试件;在去离子水中溶蚀720 d后,各薄片试件的平均孔隙率分别增加了11.01%、9.60%、8.59%、7.43%、6.76%、7.06%,其中粉煤灰-水泥浆体薄片试件FA40C孔隙率的增加幅度最小,这是由于粉煤灰的二次水化引起的火山灰反应需要消耗水泥水化产生的氢氧化钙形成C-S-H凝胶,从而降低了粉煤灰-水泥浆体薄片试件在去离子水中的钙溶蚀进程[13]。因此当粉煤灰掺量为40%时,复合水泥浆体薄片试件的孔隙率的增加幅度最小,其在去离子水中的抗溶蚀性能最佳。

水泥基材料中Ca/Si的变化可以反映水环境中水泥基材料的溶蚀损伤演化过程[14]。图3(a)～(c)分别给出了溶蚀前和去离子水溶蚀180 d、360 d、540 d、720 d时,水泥净浆(OPCP)及粉煤灰-水泥二元浆体薄片试件(FA20C、FA40C)的钙硅比随试件横断面位置的变化图谱。由图可知:溶蚀前试件(OPCP)的Ca/Si在图中均存在峰值较大的点;在去离子水中溶蚀360 d后,在水泥净浆薄片试件横断面边缘处,图中峰值较大点渐渐消失;溶蚀720 d后,水泥净浆薄片试件横断面边界峰值较大点消失的范围逐渐增大,钙离子浸出深度进一步增加;在相同溶蚀时间下,随粉煤灰掺量的增加,各薄片横断面上钙硅比峰值较大点的范围逐渐减小,钙离子溶出范围逐渐增大。由图3(d)可知,溶蚀前,各薄片试件的平均钙硅比随粉煤灰掺量的增加而降低。此外,各复合水泥浆体薄片试件的平均钙硅比随溶蚀时间的增加而降低,其平均钙硅比的降低速率随着溶蚀时间的增加逐渐减小,粉煤灰-水泥二元浆体薄片试件钙硅比的降低幅度小于水泥净浆薄片试件钙硅比的降低幅度,且粉煤灰掺量为40%的二元水泥浆体薄片试件(FA40C)的钙硅比下降幅度最小,这表明粉煤灰的掺入能够降低水泥浆体钙硅比的减小速率,减缓溶蚀进程,提高水泥浆体的抗溶蚀性能。2.3 物 相

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3391047