碳硫硅钙石对混凝土的破坏作用

阐述了碳硫硅钙石（thaumasite)的形成机理、形成条件及破坏机理。指出在低温环境下,当混凝土中存在C－S－H凝胶、碳酸盐、硫酸盐及充足的水时,混凝土中可形成碳硫硅钙石,使混凝土遭受破坏,并对此提出了预防措施。     

硫酸镁对碳硫硅钙石形成的影响

研究了硫酸镁对水泥基胶凝材料中碳硫硅钙石形成的影响。将水泥-石灰石粉净浆试件浸泡在5℃下,5%Mg SO4溶液中,观察试件侵蚀后的外观,并对腐蚀产物进行X射线衍射、红外光谱分析。结果表明,在5%Mg SO4溶液中,纯水泥净浆试件发生硫酸盐腐蚀,表面有白色物质生成,腐蚀产物以氢氧化镁、石膏和水化硅酸镁为主;水泥-石灰石粉净浆试件在5%Mg SO4溶液中发生碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀,随着时间的延长而日益严重,由表及里逐渐变为一种无胶凝性的烂泥状物质,腐蚀产物以碳硫硅钙石和石膏为主。硫酸镁能够加快碳硫硅钙石的形成速度。     

碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀研究综述

对当前国外碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀的研究现状进行了综述,提出了一些有待研究的问题,呼吁国内加强这方面的调查与研究,探索防范碳硫硅钙石型腐蚀的措施。     

水泥基材料中碳硫硅钙石的测试方法及研究进展

在一定温度和湿度条件下、当环境中存在SO42-和CO32-时,水泥基材料构成的结构会遭受这些因素的协同作用而发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA)。由于碳硫硅钙石(TF)的晶体结构与二次钙矾石(AFt)非常相似,并常以固溶体的形式存在于被腐蚀区域难以分辨。为此,区分和研究固溶体中碳硫硅钙石的存在及发展,对于研究水泥基材料的硫酸盐侵蚀、确保建筑结构的耐久性具有重要的指导意义。本文综述了用于检验和鉴别受腐蚀混凝土中碳硫硅钙石的测试方法的研究进展。     

新疆永安坝混凝土的碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀

通过对新疆永安坝混凝土样品的扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,结合永安坝所用原材料、所处地理环境和气候等特征,发现永安坝混凝土所遭受的腐蚀为碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀。这是在我国发现的首例碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀。文章还探讨了碳硫硅钙石的形成机理,提出了防止腐蚀的初步设想。     

碳硫硅钙石的结构特征及其对水泥基材料造成的破坏

概述了碳硫硅钙石的晶体结构特征,存在于水泥基材料中的碳硫硅钙石的形成机理和破坏特点,对建筑工程中碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的破坏阶段进行了详细的描述,最后提出了防护碳硫硅钙石侵蚀发生的措施。     

水泥基材料中的碳硫硅钙石

主要介绍了碳硫硅钙石的组成与结构,分析鉴别方法以及水泥基材料中碳硫硅钙石的形成反应机理及其影响因素．     

碳硫硅钙石与钙矾石的微观区别

碳硫硅钙石和钙矾石有极其相似的结构,在微观程度上很难区分,因此本文主要介绍了碳硫硅钙石形成机理,以及碳硫硅钙石和钙矾石的微观结构组成,并依据碳硫硅钙石和钙矾石的形成机理介绍了扫描电镜、能谱分析、X衍射、傅里叶红外衍射、热分析、拉曼光谱以及同位素测定法等现代分析测试技术方法,用来微观鉴定碳硫硅钙石和钙矾石。     

水泥混凝土TSA侵蚀影响因素研究

碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀（TSA）是一种特殊的硫酸盐侵蚀形式,直接导致混凝土中C-S-H凝胶的分解,使混凝土变成一种灰白色、果肉状泥砂混合物。介绍了CO2、温度、pH值、C3A、C-S-H、水泥品种和粉煤灰等影响因素的研究情况,结合研究情况提出一些建议。     

某隧道衬砌混凝土的碳硫硅钙石侵蚀试验分析

针对某隧道衬砌混凝土产生膨胀、剥落和软化的质量问题,通过对混凝土所用原材料、水文地质环境和气候条件的调查,结合原材料试验和腐蚀物的XRD相关数据,分析混凝土腐蚀过程以及侵蚀机理。研究表明,碳硫硅钙石侵蚀是引起混凝土腐蚀的主要原因,应引起高度重视。     

水泥基材料中碳硫硅钙石形成的热力学分析

针对水泥基材料中形成碳硫硅钙石的溶液直接反应机理和硅钙矾石转变机理,建立了热力学模型;由热力学模型得出的数据表明,碳硫硅钙石在0~25℃时可通过溶液直接反应来生成;5℃下钙矾石可与C-S-H凝胶、碳酸钙、石膏和水生成硅钙矾石固溶体,但不能生成碳硫硅钙石晶体,而且硅钙矾石固溶体的生成比碳硫硅钙石通过溶液直接反应生成更为容易.由溶液直接反应生成碳硫硅钙石的焓变数据表明其反应为吸热反应,平衡常数随温度的升高而降低;低温有利于碳硫硅钙石的形成.     

Ca~(2+)促进碳硫硅钙石的形成

采用Struble法合成碳硫硅钙石,研究了CaCl2,CaO以及Na2SO4,Na2CO3对碳硫硅钙石形成的影响,并用红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了不同龄期的生成产物.结果表明:CaCl2和CaO均能提高碳硫硅钙石形成的速率,且CaCl2的加速效果更明显;碳硫硅钙石的形成速率随Ca2+含量的增加而增大,提高Na2SO4和Na2CO3的含量并不能显著加速碳硫硅钙石的形成;硅酸盐中的硅氧四面体向碳硫硅钙石中的硅氧八面体的转变是碳硫硅钙石形成反应的速率控制步骤,Ca2+可提高碳硫硅钙石形成过程中硅氧八面体过渡态的稳定性并促进其形成,从而提高了碳硫硅钙石的生成速率.因此,可通过降低Ca2+含量来减缓碳硫硅钙石的生成.     

含石膏骨料引起的混凝土内部硫酸盐侵蚀

采用XRD,SEM/EDS,BSEM/EDS,光学显微分析和显微硬度分析等测试方法对湖北十字垭隧道工程混凝土进行了分析.结果表明：混凝土部分粗骨料含有石膏,在粗骨料中石膏与砂浆界面过渡区生成了钙矾石和碳硫硅钙石,导致混凝土开裂、界面过渡区疏松多孔,混凝土内部受到硫酸盐侵蚀破坏.     

水泥基材料的碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA)

主要介绍了近年来国外关于TSA的研究情况和一些报道的工程实例,分析了TSA发生与发展的影响因素.     

Cl-对掺石灰石粉水泥基材料TSA的影响

将掺石灰石粉水泥基材料试件分别浸泡于(5±2)℃不同配比(质量比)的NaCl/Na2SO4复合溶液中,记录侵蚀过程中试件外观变化,测试试件强度,并对侵蚀后的腐蚀产物进行红外光谱分析和X射线衍射分析.结果表明：在纯Na2SO4溶液中浸泡的试件发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA)破坏,试件由表及里剥落,失去黏凝性.在NaCl/Na2SO4复合溶液中浸泡试件的TSA破坏程度随着Cl-浓度(质量浓度)的提高逐渐降低.Cl-降低碳硫硅钙石形成速度,进而减缓TSA破坏进程,Cl-浓度越高减缓效果越明显.Cl-对掺石灰石粉水泥基材料TSA的影响过程可分为3个阶段,即抑制阶段、衰退阶段及失效阶段.     

混凝土中钙矾石的形成

钙矾石不仅是水泥重要的水化产物之一,也是混凝土遭受外界硫酸盐侵蚀的主要产物。经过高温养护的混凝土在后期也会重新形成大量的钙矾石,而且早期生成的钙矾石并不稳定,容易发生重结晶。对混凝土而言,从加水搅拌到以后的养护、使用过程中可能始终伴随着钙矾石的形成。本文对混凝土中钙矾石的形成方式进行了归纳,阐述了钙矾石的不同形成机理,并探讨了钙矾石的形成条件及影响因素。