电场作用下水泥基材料TSA影响因素研究

发布时间：2017-04-15 03:14

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【摘要】：在影响水泥混凝土耐久性的硫酸盐侵蚀类型中,碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA)是一种发现比较晚,但对水泥混凝土结构破坏较严重的一种侵蚀类型。近年来,许多学者针对碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀进行了大量的研究,但由于水泥混凝土在遭受低温硫酸盐侵蚀时生成碳硫硅钙石的速率非常缓慢,这不仅给研究带来了不便,而且对水泥基材料抵抗碳硫硅钙石型硫酸盐的快速评价造成困难。前期工作表明将电场应用到加速水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的研究中来具有可行性,电场明显加速了水泥基材料的碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀速率。但是,仍有许多问题需要解决,比如电场是否改变了试件内碳硫硅钙石的影响因素以及生成机理。为了对这一问题进行深入研究,以及为电场应用于水泥混凝土抗碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的快速评价提供有力证据,本文在电场和全浸泡两种加速环境下,借助TSA的影响因素(温度、碳酸盐和硫酸盐),研究电场作用下水泥基材料生成碳硫硅钙石的影响因素以及机理。研究结果表明:(1)相比较于全浸泡条件下的试验,电场并没有改变温度、石灰石粉掺量和空气中CO2浓度对试件内生成碳硫硅钙石的规律,而只是加速了碳硫硅钙石的生成速率。(2)在不同硫酸盐侵蚀溶液中,电场和全浸泡环境下的试件在生成碳硫硅钙石的过程中出现相反规律,但是这种差异并不是很明显,不会影响将电场作为一种加速方法应用于试件中碳硫硅钙石的快速生成。(3)从本研究结果来看,将电场作为一种水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的加速方法是可行的。
【关键词】：电场 全浸泡 碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀 加速方法
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-17
• 1.1 水泥基材料硫酸盐侵蚀7-9
• 1.1.1 硫酸盐物理侵蚀7-8
• 1.1.2 硫酸盐化学侵蚀8-9
• 1.2 水泥基材料TSA破坏9-13
• 1.2.1 水泥基材料TSA破坏特征9-11
• 1.2.2 水泥基材料TSA破坏的影响因素11-13
• 1.3 水泥基材料TSA加速方法13-15
• 1.3.1 加速水泥基材料TSA生成的方法13-14
• 1.3.2 电场在水泥基材料研究中的应用14-15
• 1.4 课题主要研究内容15-17
• 1.4.1 研究目的及意义15
• 1.4.2 主要研究内容15-17
• 2 原材料与试验方法17-23
• 2.1 试验原材料17
• 2.1.1 水泥及石粉17
• 2.1.2 集料17
• 2.1.3 侵蚀溶液17
• 2.1.4 水17
• 2.2 试验方法17-20
• 2.2.1 试验配合比17-18
• 2.2.2 试验装置18-20
• 2.3 测试方法20-23
• 2.3.1 宏观性能测试20-21
• 2.3.2 微观分析方法21-23
• 3 电场作用下温度对水泥基材料TSA的影响23-39
• 3.1 试验方案23
• 3.2 结果分析23-37
• 3.2.1 外观变化23-26
• 3.2.2 抗压强度26-28
• 3.2.3 机理分析28-37
• 3.3 本章小结37-39
• 4 电场作用下碳酸盐对水泥基材料TSA的影响39-51
• 4.1 试验方案39
• 4.2 结果分析39-50
• 4.2.1 破坏等级39-42
• 4.2.2 抗压强度42-43
• 4.2.3 机理分析43-50
• 4.3 本章小结50-51
• 5 电场作用下空气中CO_2浓度对水泥基材料TSA的影响51-63
• 5.1 试验方案51
• 5.2 结果分析51-62
• 5.2.1 外观变化51-53
• 5.2.2 抗压强度53-55
• 5.2.3 机理分析55-62
• 5.3 本章小结62-63
• 6 电场作用下硫酸盐对水泥基材料TSA的影响63-79
• 6.1 试验方案63-64
• 6.2 硫酸盐对碳硫硅钙石的影响64-71
• 6.2.1 外观变化64-66
• 6.2.2 抗压强度66-68
• 6.2.3 机理分析68-71
• 6.3 试件内离子分布71-78
• 6.3.1 SO_3含量71-73
• 6.3.2 CaO含量73-75
• 6.3.3 OH~-含量75-78
• 6.4 本章小结78-79
• 7 结论与展望79-81
• 7.1 结论79
• 7.2 展望79-81
• 致谢81-83
• 参考文献83-88

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