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。     

铝酸三钙水化浆体固化氯离子能力研究

采用平衡法研究了氯离子浓度、氯盐溶液pH值和钙离子对铝酸三钙(C_3A)水化浆体固化氯离子的能力及其固化产物的影响.结果表明:C_3A水化生成的水化铝酸三钙(C_3AH_6)能够固化氯离子,其在碱性溶液中与氯离子反应生成的Friedel's盐(Fs)与水铝钙石(OH-AFm)之间的固溶体有2种类型,结构分别与β-Fs-R(高温三方晶系的Fs)和α-Fs-M(低温单斜晶系的Fs)类似,氯盐溶液的pH值会影响生成固溶体的类型;随着氯离子浓度的提高,C_3A水化浆体中固溶体生成量和氯离子固化量增大,平衡后氯盐溶液pH值提高,但固化氯离子占总氯离子的比例降低;氯盐溶液pH值降低导致C_3A水化浆体中固溶体生成量减少,氯离子固化能力减弱;钙离子减少了固溶体的生成量,降低了氯盐溶液pH值,但提高了C_3A水化浆体的氯离子固化能力.     

水泥-石灰石粉胶凝材料孔结构多重分形特征以及与渗透性的关系

采用压汞法测试了水泥–石灰石粉浆体孔结构,基于热力学模型探讨了其多重分形特征以及与渗透性之间的关系。结果表明:水泥–石灰石粉浆体孔结构具有多重分形特征,阈值孔径至孔体积微分曲线上初次剧增对应的孔径之间(孔径范围Ⅱ)(过渡区域)不具备分形特征,孔径范围Ⅰ(小于孔径范围Ⅱ,小孔分形区域)和孔径范围Ⅲ(大于孔径范围Ⅱ,大孔分形区域)具有分形特征,前者的分形维数大于后者;随石灰石粉掺量增加,孔径范围Ⅰ和Ⅲ的分形维数分别提高和降低,并对孔径范围Ⅰ的影响更加明显;整个孔径范围的分形维数不宜用于分析渗透性,而应针对与渗透性相关的孔径小于临界孔径的范围进行分形,得到的分形维数能有效用于计算渗透系数,随石灰石粉掺量增加,该分形维数越大,渗透系数越大,且与渗透性有着良好的相关性。     

CaCO3和CaSO4·2H2O共同作用下Ca2+对C3A水化浆体固化氯离子性能的影响

采用平衡法研究了CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同存在时Ca~(2+)对C_3A水化浆体氯离子固化能力、生成产物和氯盐溶液pH值的影响.结果表明:C_3A水化浆体固化氯离子后生成含氯铝酸盐并释放OH~-,提高了氯盐溶液的pH值;CaCO_3和CaSO_4·2H_2O分别作用时均会降低C_3A水化浆体的氯离子固化能力和氯盐溶液pH值的提高程度,CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同作用时则会显著降低C_3A水化浆体的氯离子固化能力;C_3A水化浆体中含氯铝酸盐生成量和氯离子固化能力随氯盐溶液pH值的降低而减小,而Ca~(2+)会降低氯盐溶液pH值的提高程度,但能提高C_3A水化浆体的氯离子固化能力,CaCO_3或CaSO_4·2H_2O单独存在时都能使Ca~(2+)提高氯离子固化能力的效果更为显著,且CaCO_3比CaSO_4·2H_2O的作用更加明显,但CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同存在时会出现负协同作用;在CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同作用下,Ca~(2+)促进各水化产物与氯离子反应生成含氯铝酸盐的效果由小到大为:AFtC_3AH_6AFm碳铝酸钙水化物,同时改变了所生成含氯铝酸盐(固溶体)的物相结构.     

粉煤灰对水泥-石灰石粉胶凝材料早期开裂抑制的研究

研究了粉煤灰对水泥-石灰石粉胶凝材料早期开裂的抑制作用和粉煤灰掺量与水泥-石灰石粉胶砂开裂指数、开裂龄期的关系。研究结果得出,水泥基胶凝材料早期开裂先增加后减缓,其1 d内开裂发展迅速;随粉煤灰掺量增加,水泥-石灰石粉胶砂产生首条裂缝的时间逐渐推迟,早期裂缝由长变短,由宽变窄,数目逐渐减少。胶砂的开裂指数不断降低,抗开裂性能提高,抑制作用加强。通过Matlab软件三维拟合得到了水泥-石灰石粉胶凝材料中开裂指数、开裂龄期及粉煤灰掺量之间的函数关系式,所得公式与实际情况匹配良好。     

碳硫硅钙石在不同阳离子作用下的形成研究

研究了碳硫硅钙石在不同阳离子(Na+、Mg2+)作用下的形成。将水泥-石灰石粉净浆试件分别置于5℃不同浓度的Na2SO4和MgSO4溶液中,对腐蚀破坏部分取样进行X射线衍射、红外光谱分析。结果表明,试件在Na2SO4和MgSO4溶液中均发生了碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀,并随着腐蚀时间的延长,其破坏不断加剧;试件浸泡在Na2SO4溶液中,腐蚀产物以碳硫硅钙石为主,随着Na2SO4浓度的增加,其破坏增加;浸泡在MgSO4溶液中,试件由表及里逐渐变为一种白色烂泥状物质,腐蚀产物以碳硫硅钙石和石膏为主,镁离子加速了碳硫硅钙石的形成。