弱碱环境下硫酸盐侵蚀水泥石中C-S-H凝胶结构的形成与演变
发布时间：2021-11-10 02:46
硫酸盐侵蚀是导致水泥基材料耐久性退化和服役寿命缩短的重要环境因素之一,SO42-在水泥基材料中的扩散与反应,造成其膨胀、开裂、强度损失以及微结构损伤等。水化硅酸钙（C-S-H）凝胶是水泥基材料水化产物的主体,也是混凝土材料的基本单元,其组成结构对实际工程中混凝土的力学性能和耐久性能产生重要影响。然而,C-S-H凝胶结构复杂多变,易受到侵蚀离子、温度、矿物掺合料等因素影响。因此,深入分析C-S-H凝胶因硫酸盐侵蚀引起的微结构演变对混凝土结构耐久性设计和服役寿命的提高具有重要意义。本文基于国家自然科学基金“弱碱环境下混凝土石膏型硫酸盐侵蚀机制”（No:51578004）,采用XRD、SEM-EDS、27Al NMR、29Si NMR和1H NMR等测试技术,研究了Na2SO4溶液pH值、弱碱环境下Na2SO4溶液浓度对硅酸盐水泥浆体中C-S-H凝胶结构的影响规律,并分析了浆体侵蚀产物组成与形貌、...
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固相拓扑反应原理的钙矾石膨胀过程
学硕士论文 第或硅灰石膏），它的生成需要硅酸根离子，而该离子只能通过未水-H 凝胶中获得，因此该物质的生成会造成水泥基材料严重的软化性丧失盐侵蚀过程中，可以根据溶液中的阳离子种类将硫酸盐侵蚀从化学硫酸钠反应、硫酸镁反应、硫酸钙反应等。不同的硫酸盐类型引发形成的侵蚀产物也各具特点。泥基材料暴露于硫酸钠、硫酸钾溶液中，水泥基材料会经历一个由。首先，试件的表面会由于钙离子的析出而形成一个低钙析出层和裂缝，石膏沉积其中；其次，随着硫酸根离子的不断深入，在主反，最后是未被侵蚀的水泥基体。暴露于硫酸钙溶液中水泥基材料的、硫酸钾溶液类似，但损伤程度降低。这是因为在生成钙矾石的过全部来自于溶液本身，不会造成氢氧化钙和 C-S-H 的分解。图 1-酸盐水泥浆体遭受硫酸钠溶液侵蚀过程中材料的损伤过程。
士论文 认为实际工程混凝土孔溶液中由于碱性离子的存在以及 生成，即使生成了石膏也不会破坏混凝土的结构。肖佳等值为 8.5 左右）环境下硫酸盐侵蚀对水泥基材料的破坏并钙矾石，而是其胶凝物质的分解以及石膏相的形成引起了软化。刘开伟等[48]探究了硫酸盐侵蚀对水泥基材料的破坏泥基材料侵蚀是由表及里的，石膏相的形成不仅需要较高侵蚀龄期。受到较高浓度（0.352 mol/L ）硫酸钠溶液长表层区域会生成“脉络状”的石膏（图 1-3），这些石膏，会造成砂浆表层的软化脱落而不是引起膨胀。因此他们膏相的形成有密不可分的关系。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸钠溶液pH值对硅酸盐水泥砂浆析钙及侵蚀产物的影响[J]. 刘开伟,程星星,孙道胜,王爱国,张高展. 建筑材料学报. 2019(02)
[2]硫酸盐侵蚀溶液pH值对硅酸盐水泥浆体C-（A）-S-H凝胶结构的影响[J]. 张晓佳,张高展,孙道胜,刘开伟,程星星,王月明. 复合材料学报. 2019(02)
[3]水泥基材料硫酸盐侵蚀机理的研究进展[J]. 张晓佳,张高展,孙道胜,刘开伟. 材料导报. 2018(07)
[4]石膏红外图谱鉴定研究[J]. 闫蔚,曾柏淋,孟江,王淑美,梁生旺. 光谱学与光谱分析. 2016(07)
[5]MgSO4侵蚀条件下水泥浆体相组成及Al相转变[J]. 丁庆军,刘凯,张高展,张杨,徐意. 武汉理工大学学报. 2016(05)
[6]变温下SO2-4对水泥硬化浆体中Al3+配位分布的影响[J]. 胡晨光,丁庆军,胡曙光,封孝信. 功能材料. 2014(02)
[7]简述工程混凝土硫酸盐侵蚀破坏特征及其防护措施[J]. 邢志水,金琼,宋金利. 水利水电工程设计. 2013(03)
[8]基于Mapping图像分析的硫酸钠侵蚀水泥基材料中硫元素分布规律[J]. 李华,孙伟,左晓宝. 东南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]纳米无定形C-S-H凝胶颗粒及其结构表征[J]. 崔素萍,郭红霞,王辰,王子明. 硅酸盐通报. 2012(03)
[10]脱钙对水泥浆体中C-S-H凝胶结构的影响[J]. 何真,王磊,邵一心,蔡新华. 建筑材料学报. 2011(03)
博士论文
[1]电场与硫酸盐共存环境中水泥基材料的劣化及其机理研究[D]. 黄谦.重庆大学 2017
[2]侵蚀性离子作用下矿渣-水泥复合浆体C-S-H微结构形成与演变机理[D]. 张高展.武汉理工大学 2016
[3]硫酸盐侵蚀下水泥基材料微结构模拟及损伤演变[D]. 冯攀.东南大学 2015
[4]硫酸盐侵蚀环境下混凝土劣化规律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大学 2014
[5]混凝土硫酸盐侵蚀基本机理研究[D]. 刘赞群.中南大学 2010
[6]掺矿物掺合料水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性研究[D]. 高礼雄.中国建筑材料科学研究院 2005
本文编号：3486415
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固相拓扑反应原理的钙矾石膨胀过程
学硕士论文 第或硅灰石膏），它的生成需要硅酸根离子，而该离子只能通过未水-H 凝胶中获得，因此该物质的生成会造成水泥基材料严重的软化性丧失盐侵蚀过程中，可以根据溶液中的阳离子种类将硫酸盐侵蚀从化学硫酸钠反应、硫酸镁反应、硫酸钙反应等。不同的硫酸盐类型引发形成的侵蚀产物也各具特点。泥基材料暴露于硫酸钠、硫酸钾溶液中，水泥基材料会经历一个由。首先，试件的表面会由于钙离子的析出而形成一个低钙析出层和裂缝，石膏沉积其中；其次，随着硫酸根离子的不断深入，在主反，最后是未被侵蚀的水泥基体。暴露于硫酸钙溶液中水泥基材料的、硫酸钾溶液类似，但损伤程度降低。这是因为在生成钙矾石的过全部来自于溶液本身，不会造成氢氧化钙和 C-S-H 的分解。图 1-酸盐水泥浆体遭受硫酸钠溶液侵蚀过程中材料的损伤过程。
士论文 认为实际工程混凝土孔溶液中由于碱性离子的存在以及 生成，即使生成了石膏也不会破坏混凝土的结构。肖佳等值为 8.5 左右）环境下硫酸盐侵蚀对水泥基材料的破坏并钙矾石，而是其胶凝物质的分解以及石膏相的形成引起了软化。刘开伟等[48]探究了硫酸盐侵蚀对水泥基材料的破坏泥基材料侵蚀是由表及里的，石膏相的形成不仅需要较高侵蚀龄期。受到较高浓度（0.352 mol/L ）硫酸钠溶液长表层区域会生成“脉络状”的石膏（图 1-3），这些石膏，会造成砂浆表层的软化脱落而不是引起膨胀。因此他们膏相的形成有密不可分的关系。
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫酸钠溶液pH值对硅酸盐水泥砂浆析钙及侵蚀产物的影响[J]. 刘开伟,程星星,孙道胜,王爱国,张高展. 建筑材料学报. 2019(02)
[2]硫酸盐侵蚀溶液pH值对硅酸盐水泥浆体C-（A）-S-H凝胶结构的影响[J]. 张晓佳,张高展,孙道胜,刘开伟,程星星,王月明. 复合材料学报. 2019(02)
[3]水泥基材料硫酸盐侵蚀机理的研究进展[J]. 张晓佳,张高展,孙道胜,刘开伟. 材料导报. 2018(07)
[4]石膏红外图谱鉴定研究[J]. 闫蔚,曾柏淋,孟江,王淑美,梁生旺. 光谱学与光谱分析. 2016(07)
[5]MgSO4侵蚀条件下水泥浆体相组成及Al相转变[J]. 丁庆军,刘凯,张高展,张杨,徐意. 武汉理工大学学报. 2016(05)
[6]变温下SO2-4对水泥硬化浆体中Al3+配位分布的影响[J]. 胡晨光,丁庆军,胡曙光,封孝信. 功能材料. 2014(02)
[7]简述工程混凝土硫酸盐侵蚀破坏特征及其防护措施[J]. 邢志水,金琼,宋金利. 水利水电工程设计. 2013(03)
[8]基于Mapping图像分析的硫酸钠侵蚀水泥基材料中硫元素分布规律[J]. 李华,孙伟,左晓宝. 东南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]纳米无定形C-S-H凝胶颗粒及其结构表征[J]. 崔素萍,郭红霞,王辰,王子明. 硅酸盐通报. 2012(03)
[10]脱钙对水泥浆体中C-S-H凝胶结构的影响[J]. 何真,王磊,邵一心,蔡新华. 建筑材料学报. 2011(03)
博士论文
[1]电场与硫酸盐共存环境中水泥基材料的劣化及其机理研究[D]. 黄谦.重庆大学 2017
[2]侵蚀性离子作用下矿渣-水泥复合浆体C-S-H微结构形成与演变机理[D]. 张高展.武汉理工大学 2016
[3]硫酸盐侵蚀下水泥基材料微结构模拟及损伤演变[D]. 冯攀.东南大学 2015
[4]硫酸盐侵蚀环境下混凝土劣化规律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大学 2014
[5]混凝土硫酸盐侵蚀基本机理研究[D]. 刘赞群.中南大学 2010
[6]掺矿物掺合料水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性研究[D]. 高礼雄.中国建筑材料科学研究院 2005
本文编号：3486415
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