Application of image analysis based on SEM and chemical mapping on PC mortars under sulfate attack

The degradation mechanisms of cementitious materials exposed to sulfate solutions have been controversial, despite considerable research. In this paper, two methodologies of image analysis based on scanning electron microscope and chemical mapping are used to analyse Portland cement mortars exposed to sodium sulfate solution. The effects of sulfate concentration in solution and water to cement ratio of mortar, which are considered as the most sensitive factors to sulfate attack, are investigated respectively by comparing the macro expansion with microstructure analysis. It is found that the sulfate concentration in pore solution, expressed as sulfate content in C-S-H, plays a critical role on the supersaturation with respect to ettringite and so on the expansion force generated.     

超细矿粉对混凝土界面区硫酸盐腐蚀的影响

为了研究骨料与水泥石界面区(ITZ)的组成及结构对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响,利用紫外分光光度计绘制了硫酸钠溶液浸泡混凝土试样的SO2-4浸入浓度/深度曲线,并辅以扫描电镜(SEM)和电子探针能谱(EDS)等对ITZ进行观测;同时利用XRD定量分析研究了混凝土本体相和界面相的水化产物富集的差异.结果表明:Ca(OH)2、钙矾石(AFt)等晶体富集于硫酸钠溶液浸泡后试样的ITZ,引起AFt二次结晶型的硫酸盐腐蚀破坏.在适量石膏的激发下,掺入超细矿粉(GGBS)可阻止AFt转变成单硫型水化硫铝酸钙(AFm),减少AFt二次结晶的生成,明显提高抗硫酸盐侵蚀能力,试样的同深度硫酸根浓度最低,抗硫酸盐侵蚀性能最好.     

Ultrasonic testing and microscopic analysis on concrete under sulfate attack and cyclic environment

The damage process of concrete exposed to sodium sulfate attack and drying-wetting cycles was investigated. The water to binder（W/B） ratio and the concentration of sulfate solution were taken as variable parameters. Through the experiment, visual change, relative dynamic modulus of elasticity（RDME） and the surface damage layer thickness of concrete were measured.Furthermore, SEM and thermal analysis were used to investigate the changing of microstructure and corrosion products of concrete.The test results show that the ultrasonic velocity is related to the damage layer of concrete. It approves that an increase in damage layer thickness reduces the compactness and the ultrasonic velocity. The deterioration degree of concrete could be estimated effectively by measuring the surface damage layer and the RDME of concrete. It is also found that the content of gypsum in concrete is less than that of ettringite in test, and some gypsum is checked only after a certain corrosion extent. When the concrete is with high W/B ratio or exposed to high concentration of sulfate solution, the content of ettringite first increases and then decreases with corrosion time. However, the content of gypsum increases at a steady rate. The content of corrosion products does not correspond well with the observations of RDME change, and extensive amount of corrosion products can be formed before obvious damage occurs.     

硫酸盐-干湿循环侵蚀环境下纤维沥青混合料低温抗裂性研究

基于国内外对硫酸盐腐蚀环境下纤维沥青混合料的低温抗裂性鲜有研究的现状,采用干湿循环作用下不同浓度(5%、10%)Na2SO4溶液加速劣化试验,研究了水镁石纤维沥青混合料在Na2SO4腐蚀介质中的低温抗裂性变化规律,并与聚酯纤维和玄武岩纤维沥青混合料进行对比;探索了沥青混合料硫酸盐腐蚀损伤机理及纤维在混合料中的阻裂作用。研究结果表明:与纯净水环境相比,沥青混合料在盐蚀环境下的低温抗裂性能劣化程度更为严重;Na2SO4溶液渗入沥青混合料空隙和裂缝中发生的结晶型侵蚀是导致沥青混合料低温抗裂性劣化的主要诱因;水镁石纤维具有优良的增强增韧效应,可以有效提高沥青混合料在硫酸盐腐蚀环境下的低温抗裂性。研究成果可为硫酸盐富集地区沥青混合料材料组成设计提供参考。     

高级氧化技术降解抗生素及去除耐药性的研究进展

近年来由于抗生素滥用而导致的水污染日益严重,抗生素残留及耐药性已成为当今社会面临的最严峻挑战之一。高级氧化工艺以其快速的反应速率和良好的处理效果,越来越多地被用于治理含抗生素的废水。本文首先阐述了抗生素的污染现状;其后根据起主导作用的自由基种类,分类对比了传统高级氧化和过硫酸盐高级氧化处理抗生素及耐药性的特征,深入分析了过硫酸盐高级氧化的反应机理,重点介绍了热活化、紫外活化、零价铁及其改性活化和电活化等不同活化过硫酸盐的方式,并研究总结了这些技术用于处理抗生素及其耐药性的降解效果和进展;综合分析了目前高级氧化降解抗生素及去除耐药性的环境影响因素和存在的问题;最后对高级氧化的未来发展进行了展望。     

混合菌种对碳钢腐蚀行为的电化学研究

采用开路电位测量、极化曲线和电化学交流阻抗(EIS )研究了由小球菌和硫酸盐还原菌(SRB)构成的混合菌种对45#碳钢腐蚀行为的影响.结果表 明：在有限生长条件下，小球菌明显地抑制了硫酸盐还原菌的快速生长；混合菌种大幅度降 低了碳钢的腐蚀速度；该结果为更有效地防治微生物腐蚀提供了新思路.     

油田产出水的腐蚀及防护研究

本文在对长庆油田的靖北、吴旗、油房庄和大水坑区块采油装置发生腐蚀原因分析的基础上,开展了产出水的缓蚀和杀菌试验研究。结果表明,引起井下管柱及集输管线腐蚀的因素主要有产出水矿化度高、H2S和SRB含量高、部分水质溶解氧超标以及井下存在CO2伴生气和不均匀结垢;优选的CI-2缓蚀剂具有较好的缓蚀效果,加量为50mg/L时,可使产出水的腐蚀速度由0.125mm/a降至0.012mm/a,缓蚀率达90%以上;经杀菌剂筛选,BI-2和BI-3对SRB、TGB具有较好的杀菌效果,为了防止产生抗药性,采用BI-2和BI-3交替加药。     

土壤中SRB及Cl-对1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀的相互影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱、失重法、微生物分析等方法 ,研究了在不同Cl-含量的土壤中 ,硫酸盐还原菌对 1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀的影响规律 .13 6d的试验结果表明 ,不同Cl-含量土壤中SRB菌量在2 3 0 0 0～ 3 5 0 0 0 (个 /克土 )之间 ,Cl-的加入并没有显著影响SRB的生长 ,随着Cl-的加入土壤中SRB的菌量有增大的趋势 ;随着土壤中Cl-含量的增大 ,不锈钢腐蚀电位负偏移 ,而且在接菌土壤中的腐蚀电位比在灭菌土壤中负移幅度更大 ;不锈钢在灭菌土壤中没有发生点蚀现象 ,而在接菌土壤中发生了严重的点蚀 ,最大点蚀深度随着土壤中Cl-含量的增加而增大 ,这说明在土壤中SRB及Cl-的共同作用下 ,增大了不锈钢的点蚀敏感性 .不锈钢在灭菌土壤中的阻抗图谱表现为一个半径很大的容抗弧 ,而在接菌土壤中的阻抗图表现为两个时间常数的双容抗弧     

中原油田文10—1井套管腐蚀原因分析

通过现场检测和腐蚀产物Ｘ衍射分析，对文１０－１井套管的腐蚀原因进行了探讨，检测结果表明是以内壁腐蚀为主，套管上部腐蚀严重，下部腐蚀轻微，两者腐蚀产物中铁的硫化物不同，室内试验研究了温度对硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）生长的影响，以及ＳＲＢ对套管钢的腐蚀作用，文１０－１井套管严重腐蚀部位的腐蚀产物为疏松的Ｆｅ９Ｓ８。而腐蚀轻微处主要是较致密的ＦｅＳ。     

硫酸盐还原菌在不同氧环境下对A3钢腐蚀的研究

通过静态培养实验,研究了在不同的氧环境下,硫酸盐还原菌对A3钢腐蚀的规律。实验结果表明,在相同的培养基中,严格厌氧条件下的硫酸盐还原菌对A3钢的腐蚀速率与连续的厌氧-有氧交替变换条件下的硫酸盐还原菌腐蚀的速率相差不是十分明显。