超细微粉对水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀的影响
发布时间：2022-02-09 09:25
研究了不同细度超细微粉掺合料对水泥胶砂在硫酸钠溶液全浸泡和干湿循环条件下抗侵蚀性能的影响,测试试件在（20±2）℃的3%Na2SO4溶液浸泡后的强度变化情况,从胶砂抗折强度的发展规律入手,结合抗蚀系数对胶砂抗硫酸盐侵蚀性能进行评价,并对两种侵蚀条件下胶砂抗硫酸盐侵蚀的性能进行了比较分析。结果表明:在全浸泡条件下胶砂抗折强度随掺入微粉比表面积变化规律为:550 m2/kg>450 m2/kg>310 m2/kg>空白组,超细微粉掺合料的加入明显的提高了水泥胶砂的抗折强度;在干湿循环条件下掺入超细微粉水泥胶砂抗折强度28 d前变化规律为:450 m2/kg>空白组>550 m2/kg>310 m2/kg;28 d后为强度下降阶段,掺入超细微粉掺合料各组强度下降速度均超过空白组,超细微粉掺合料的加入对于提高水泥胶砂在干湿循环条件下的抗折强度的效果不明显,特别后期加剧了强度下降。
【文章来源】：混凝土. 2020,(06)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
水泥胶砂抗折强度随时间变化
测试干湿循环条件下试件浸泡在Na2SO4侵蚀溶液和水中抗折强度。如图2(a）所示为试件浸泡在侵蚀溶液中抗折强度随时间变化情况，如图2(b）所示为试件浸泡在水中抗折强度随时间变化情况。可以看出，在整个干湿循环试验过程中，浸泡在Na2SO4侵蚀溶液和水中的试件抗折强度均呈现出先增长后下降的变化趋势，但是在后期强度差异较大。其中，干湿循环条件下浸泡在3%Na2SO4溶液的胶砂抗折强度在前7 d增长迅速，之后增长速度放缓，28 d后强度开始加速下降；而干湿循环条件下浸泡在水中胶砂抗折强度在42 d前强度均保持平稳增长，增长势缓于前者，42 d后强度亦开始下降，下降趋势较缓。浸泡在Na2SO4侵蚀溶液试件抗折强度上升的主要原因是：在干湿过程中，硫酸钠不断在胶砂的孔隙中结晶，提高了胶砂结构密实度，使其抗折强度提高。
D组在全浸泡条件下下都比较平稳，未有明显降低，与A组相比明显具有抗蚀优势，70 d时抗蚀系数为1.10，但是在干湿循环条件下抗蚀性明显下降，28 d时抗蚀系数为0.76，试件已经完全破坏。全浸泡条件下28 d前A组抗蚀性呈现增长趋势，28 d后呈现持续下降趋势。A组试件抗蚀系数呈现出这一变化趋势的原因是：在连续浸泡的作用下硫酸根离子沿胶砂中的某些已存在的连通孔隙和毛细管路传输进入试件内部，同时在传输过程中与水泥水化产物发生化学反应生成钙矾石、石膏等膨胀性的侵蚀产物，这些产物最初对孔隙具有填充密实作用但随着不断累积，其在膨胀作用下在孔隙壁上会导致微裂纹产生使试件抗蚀性逐渐降低，直至破坏。而在掺入超细微粉掺合料的3组试件中，抗蚀性能优于A组，可能原因是掺入的超细微粉能取代一部分水泥，从而减少了水泥带入的铝酸三钙含量，相应减少一部分Ca(OH)2生成；同时微粉中的活性成分Si O2和部分Al2O3与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应，生成大量的C-S-H无定形凝胶，填充了胶砂中的孔隙，使胶砂孔隙更加致密，从而提高胶砂的抗硫酸盐侵蚀性能，并且掺入微粉的试件中细度与抗腐蚀性能表现出正比的关系，即掺入的微粉越细试件抗蚀性越好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外水泥抗硫酸盐性能研究进展[J]. 王旭,黄小青,蒙坤林. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2018(04)
[2]活性复合掺合料对水泥胶砂抗侵蚀性能影响[J]. 杭美艳,路兰,高生. 硅酸盐通报. 2018(03)
[3]低温-干湿循环耦合作用下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,谢智刚,王云天,代金鹏,薄士威. 建筑科学. 2018(01)
[4]10℃下不同水灰比水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,李盛,代金鹏,于本田,马莉. 硅酸盐通报. 2017(10)
[5]5℃环境下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,代金鹏,李盛,于本田,马莉. 硅酸盐通报. 2017(09)
[6]硫酸盐与冻融环境下混凝土损伤破坏准则研究[J]. 姜磊,牛荻涛. 防灾减灾工程学报. 2017(01)
[7]大掺量磨细矿粉胶凝体系抗硫酸盐侵蚀的研究[J]. 王冬,黄国泓,祝烨然. 混凝土与水泥制品. 2016(10)
[8]硫酸盐侵蚀作用下混凝土损伤层与微观研究[J]. 姜磊,牛荻涛. 硅酸盐通报. 2015(12)
[9]粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能(英文)[J]. 李观书. 硅酸盐学报. 2012(01)
[10]大掺量矿渣-粉煤灰复合水泥活性激发试验研究[J]. 周栋梁,周伟玲,林玮. 粉煤灰综合利用. 2009(05)
博士论文
[1]复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D]. 高润东.清华大学 2010
硕士论文
[1]大掺量粉煤灰替代水泥及其活性激发研究[D]. 王浩.中南大学 2012
[2]掺超细矿渣粉高性能混凝土的研究[D]. 杭美艳.西安建筑科技大学 2003
本文编号：3616766
【文章来源】：混凝土. 2020,(06)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
水泥胶砂抗折强度随时间变化
测试干湿循环条件下试件浸泡在Na2SO4侵蚀溶液和水中抗折强度。如图2(a）所示为试件浸泡在侵蚀溶液中抗折强度随时间变化情况，如图2(b）所示为试件浸泡在水中抗折强度随时间变化情况。可以看出，在整个干湿循环试验过程中，浸泡在Na2SO4侵蚀溶液和水中的试件抗折强度均呈现出先增长后下降的变化趋势，但是在后期强度差异较大。其中，干湿循环条件下浸泡在3%Na2SO4溶液的胶砂抗折强度在前7 d增长迅速，之后增长速度放缓，28 d后强度开始加速下降；而干湿循环条件下浸泡在水中胶砂抗折强度在42 d前强度均保持平稳增长，增长势缓于前者，42 d后强度亦开始下降，下降趋势较缓。浸泡在Na2SO4侵蚀溶液试件抗折强度上升的主要原因是：在干湿过程中，硫酸钠不断在胶砂的孔隙中结晶，提高了胶砂结构密实度，使其抗折强度提高。
D组在全浸泡条件下下都比较平稳，未有明显降低，与A组相比明显具有抗蚀优势，70 d时抗蚀系数为1.10，但是在干湿循环条件下抗蚀性明显下降，28 d时抗蚀系数为0.76，试件已经完全破坏。全浸泡条件下28 d前A组抗蚀性呈现增长趋势，28 d后呈现持续下降趋势。A组试件抗蚀系数呈现出这一变化趋势的原因是：在连续浸泡的作用下硫酸根离子沿胶砂中的某些已存在的连通孔隙和毛细管路传输进入试件内部，同时在传输过程中与水泥水化产物发生化学反应生成钙矾石、石膏等膨胀性的侵蚀产物，这些产物最初对孔隙具有填充密实作用但随着不断累积，其在膨胀作用下在孔隙壁上会导致微裂纹产生使试件抗蚀性逐渐降低，直至破坏。而在掺入超细微粉掺合料的3组试件中，抗蚀性能优于A组，可能原因是掺入的超细微粉能取代一部分水泥，从而减少了水泥带入的铝酸三钙含量，相应减少一部分Ca(OH)2生成；同时微粉中的活性成分Si O2和部分Al2O3与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应，生成大量的C-S-H无定形凝胶，填充了胶砂中的孔隙，使胶砂孔隙更加致密，从而提高胶砂的抗硫酸盐侵蚀性能，并且掺入微粉的试件中细度与抗腐蚀性能表现出正比的关系，即掺入的微粉越细试件抗蚀性越好。
【参考文献】：
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[1]国内外水泥抗硫酸盐性能研究进展[J]. 王旭,黄小青,蒙坤林. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2018(04)
[2]活性复合掺合料对水泥胶砂抗侵蚀性能影响[J]. 杭美艳,路兰,高生. 硅酸盐通报. 2018(03)
[3]低温-干湿循环耦合作用下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,谢智刚,王云天,代金鹏,薄士威. 建筑科学. 2018(01)
[4]10℃下不同水灰比水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[J]. 郭玉柱,王起才,李盛,代金鹏,于本田,马莉. 硅酸盐通报. 2017(10)
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[6]硫酸盐与冻融环境下混凝土损伤破坏准则研究[J]. 姜磊,牛荻涛. 防灾减灾工程学报. 2017(01)
[7]大掺量磨细矿粉胶凝体系抗硫酸盐侵蚀的研究[J]. 王冬,黄国泓,祝烨然. 混凝土与水泥制品. 2016(10)
[8]硫酸盐侵蚀作用下混凝土损伤层与微观研究[J]. 姜磊,牛荻涛. 硅酸盐通报. 2015(12)
[9]粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能(英文)[J]. 李观书. 硅酸盐学报. 2012(01)
[10]大掺量矿渣-粉煤灰复合水泥活性激发试验研究[J]. 周栋梁,周伟玲,林玮. 粉煤灰综合利用. 2009(05)
博士论文
[1]复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D]. 高润东.清华大学 2010
硕士论文
[1]大掺量粉煤灰替代水泥及其活性激发研究[D]. 王浩.中南大学 2012
[2]掺超细矿渣粉高性能混凝土的研究[D]. 杭美艳.西安建筑科技大学 2003
本文编号：3616766
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