硫铝酸盐水泥净浆半浸泡在碳酸钠溶液中的破坏机理EI北大核心CSCD

将水灰比为0.45硫铝酸盐水泥净浆试件半浸泡在装有10%Na_2CO_3溶液中的容器中,分别在(20±2)℃,湿度(60±5)%的稳定环境中和循环变化条件下[先在(30±2)℃、湿度(80±5)%的环境保持24 h、再在(20±2)℃、湿度(60±5)%的环境保持24 h]研究其盐结晶破坏特征。结果表明:稳定环境下暴露72 d后,试件水分蒸发区表面出现了Na_2SO_4晶体,但并没有出现严重的盐结晶破坏;循环变化环境下,只经过4个循环8 d的侵蚀,试件水分蒸发区发生了严重的层状结晶破坏。其破坏机理是硫铝酸盐水泥水化产物与碳酸钠之间化学侵蚀生成物Na_2SO_4结晶破坏所致,并没有出现Na_2CO_3结晶破坏。如果胶凝材料水化产物与盐溶液之间存在化学反应,虽然环境条件满足盐结晶发生的要求,但化学侵蚀生成物结晶膨胀才是导致净浆或者混凝土试件水分蒸发区破坏的原因。     

硫酸铝盐水泥与硅酸盐水泥净浆水分蒸发区硫酸盐破坏对比

将硫铝酸盐水泥净浆试件半浸泡在10%硫酸溶液中,运用环境扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了试件水分蒸发区的破坏特点,并对比了已有相同试验条件下硅酸盐水泥净浆试件破坏特征。结果表明:7 d后,硫铝酸盐水泥试件水分蒸发区产生了严重破坏,并在破坏部位检测到硫酸钠晶体,其破坏机理是硫酸盐物理结晶破坏;而硅酸盐水泥净浆试件水分蒸发区经过5个月后才产生破坏,在破坏净浆内部存在钙矾石和石膏等化学侵蚀产物,证明硫酸盐化学侵蚀破坏依然是主导普通硅酸盐水泥净浆试件水分蒸发区破坏的机理。     

"混凝土硫酸盐结晶破坏"微观分析(Ⅰ)——水泥净浆

在多孔材料内部检测发现硫酸盐晶体是证明盐结晶破坏最直接的证据。运用环境扫描电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等微观分析手段,研究了稳定环境和变化环境中,硫酸钠溶液对半浸泡纯水泥净浆和水泥粉煤灰净浆的破坏作用,结果表明:在破坏的净浆试件中并没有发现硫酸钠晶体,反而发现大量的混凝土硫酸盐化学侵蚀产物(钙矾石和石膏等)晶体,硫酸盐化学侵蚀依然是引起净浆试件破坏的主要原因。     

碳化混凝土硫酸镁盐结晶破坏微观分析

在恒温恒湿环境[温度(20±1)℃,相对湿度(60±5)%]条件下,对掺30%粉煤灰的混凝土试件(FA30,水灰比为0.45)和水灰比为0.55的混凝土试件(PC0.55)快速碳化20 d与未快速碳化的混凝土试件半浸泡在10%硫酸镁溶液中,浸泡150 d后混凝土试件水分蒸发区的破坏形貌、强度损失率及其微观进行分析。结果表明:碳化是混凝土蒸发区发生硫酸镁结晶的前提,碳化深度越大,混凝土破坏越严重。掺加粉煤灰的FA30比PC0.55更易碳化,强度损失率越大;快速碳化20d后,FA30碳化深度为15.4 mm,强度损失率为42.2%,PC0.55碳化深度为9.3 mm,强度损失率为20.5%。经过150 d浸泡后,未快速碳化的FA30的水分蒸发区表层10 mm也被碳化,试件出现了硫酸镁盐结晶破坏,强度损失率为22%,PC0.55水分蒸发区碳化不明显,强度没有损失。     

Micro-Analysis of ＂Sulfate Salt Weathering Distress on Concrete＂： I. Cement Paste

在多孔材料内部检测发现硫酸盐晶体是证明盐结晶破坏最直接的证据。运用环境扫描电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等微观分析手段,研究了稳定环境和变化环境中,硫酸钠溶液对半浸泡纯水泥净浆和水泥粉煤灰净浆的破坏作用,结果表明：在破坏的净浆试件中并没有发现硫酸钠晶体,反而发现大量的混凝土硫酸盐化学侵蚀产物（钙矾石和石膏等）晶体,硫酸盐化学侵蚀依然是引起净浆试件破坏的主要原因。     

碳化混凝土硫酸钠盐结晶破坏

研究了不同水灰比、不同粉煤灰、矿渣掺量混凝土试件快速碳化10 d和20 d后,半浸泡在10%硫酸钠溶液中,在恒温恒湿环境下[(20±1)℃,相对湿度RH(60±5)%],混凝土试件水分蒸发区的破坏特征及其质量损失率随侵蚀时间的变化规律。结果表明:混凝土碳化深度越大,混凝土破坏越严重;用粉煤灰和矿渣取代水泥加剧混凝土碳化,导致混凝土破坏更严重;碳化混凝土中发生的硫酸钠结晶是混凝土发生破坏的原因。     

国内文摘

<正> 以内蒙天然碱为原料苛化法生产烧碱,所得苛化淡碱液为NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_1—NaCl—H_2O五元体系,确定苛化淡碱液的适宜蒸发深度和蒸发析盐顺序.计算蒸发水量和固相析出量是天然碱苛化法生产烧碱蒸发过程中的重要问题,即150C下NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O五元体系相图是解决该问题的重要理论依据之一。本文介绍了利用自行设计的高温水盐体系相平衡试验装置,测定了150CNaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_1—NaCl—H_2O五元体系所包含的7个结晶区的相平衡数据,并结合前人及作者最近测定的各有     

313.15K四元体系Na~+//SO_4~(2-),CO_3~(2-),NO_3~--H_2O固液相平衡研究

采用等温溶解法研究313.15 K下四元体系Na~+//SO_4~(2-),CO_3~(2-),NO_3~--H_2O的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物理性质数据,包括密度、黏度、折射率。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物理性质-组成图。实验结果表明:313.15 K下,此四元体系相图包括两个共饱和点,六条单变曲线以及五个单盐结晶区域(分别为NaNO_3,Na_2SO_4,Na_2CO_3·H_2O, Bur(Na_2CO_3·2Na_2SO_4),Da(NaNO_3·Na_2SO_4·H_2O)),其中Bur的结晶区域最大,最容易从混合溶液中结晶析出。实验中的物理性质(黏度、密度、折射率)随J (Na_2SO_4)的变化呈现相似性规律。该体系中存在复盐碱芒硝Bur(Na_2CO_3·2Na_2SO_4)、钠硝矾Da(NaNO_3·Na_2SO_4·H_2O),结晶水合物(Na_2CO_3·H_2O),没有固溶体存在,故该体系是一个复杂的共饱和型。实验所获数据和结论对煤化工过程产生的高盐废水结晶析盐工艺开发及实现资源梯级综合利用具有重要意义。     

5～40℃不同硫酸盐侵蚀对铝酸盐水泥水化的影响

采用X射线衍射仪、热分析仪、压汞仪等分别研究了5℃、20℃和40℃Na_2SO_4和MgSO_4侵蚀对铝酸盐水泥(CAC)水化的影响。结果表明:不同温度CAC水化产物的稳定性与硫酸盐种类密切相关。在5℃和20℃,浆体中主要生成十水铝酸钙(CAH_(10))和八水铝酸二钙(C_2AH_8),两者在MgSO_4溶液侵蚀下均能稳定存在;但在Na_2SO_4溶液侵蚀下,C_2AH_8不稳定而基本消失,并有膨胀性钙矾石形成,试样强度降低。在40℃,浆体中主要生成C_2AH_8和六水铝酸三钙(C_3AH_6),其中C_3AH_6在Na_2SO_4溶液侵蚀下基本稳定,而C_2AH_8在两种硫酸盐溶液侵蚀下均基本消失,Na_2SO_4侵蚀样中形成大量钙矾石,MgSO_4侵蚀样中则形成大量石膏,试样破坏严重。但在40℃高温条件下,两种硫酸盐侵蚀均可在一定程度上起到收缩补偿作用。     

Mg2+-SO42——Cl-侵蚀衬砌喷射混凝土耐久性能退化机理

盐渍土广泛分布于我国西北地区,其中含有高浓度的Mg~(2+),SO_4~(2–)及Cl~–,导致隧道衬砌结构耐久性能劣化。采用干湿交替法,以10%Na_2SO_4和5%Na_2SO_4+5%Mg SO_4+3.5%NaCl溶液为侵蚀介质,进行了喷射混凝土耐久性试验,以动弹性模量、质量及抗压强度为指标,分析了喷射混凝土耐久性退化规律。采用离子含量分析实验及X射线衍射、红外光谱、热分析、扫描电子显微镜等表征方法,研究了喷射混凝土耐久性退化机理及过程。结果表明:Mg SO_4–Na_2SO_4–NaCl侵蚀喷射混凝土耐久性能优于Na2SO4侵蚀。Mg SO_4-Na_2SO_4-NaCl侵蚀喷射混凝土pH值及Ca~(2+)含量高于Na_2SO_4侵蚀,而SO_4~(2–)含量低于硫酸盐侵蚀。Na_2SO_4侵蚀喷射混凝土耐久性退化过程分为钙矾石侵蚀、钙矾石/石膏共同侵蚀及石膏侵蚀3个阶段;Mg SO4–Na_2SO_4–NaCl侵蚀喷射混凝土耐久性退化过程分为水镁石/石膏/钙矾石侵蚀、水化硅酸钙分解及碳硫硅钙石形成、水化硅酸镁形成3个阶段。结晶盐形成并填充在喷射混凝土孔隙及微裂缝中,加速混凝土耐久性能退化。     

查干诺尔碱矿成矿物质相平衡的研究

模拟查干诺尔碱矿的矿体及晶间卤水组成,进行了属于Na_2CO_3—NaHCO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O体系的卤水25℃的等温蒸发试验和CO_2对该卤水的气液相平衡试验。根据等温蒸发的析盐规律和气液相平衡的数据,讨论了查干诺尔碱矿成矿物质的相平衡;认为成矿物质的沉积是在低温和低CO_2浓度下形成的。     

纳滤膜在高盐废水零排放领域的分盐性能研究

煤化工高盐废水蒸发结晶的产品主要是NaCl和Na_2SO_4,通常100℃析出Na_2SO_4,50℃产出NaCl,二者共饱和时液相[Cl~-]/[SO_4~(2-)]分别为5.2和4.1,为提升分盐效率,应使进料[Cl~-]/[SO_4~(2-)]5.2或4.1,为此拟通过纳滤膜来实现这一目标。通过中试试验验证纳滤膜的分盐性能,结果表明:当进水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=1.2时,纳滤产水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=13.64.1,纳滤浓水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=0.35.2,SO_4~(2-)截留率为90.3%,Cl~-截留率为-7.2%;当进水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=3.0时,纳滤产水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=45.84.1,纳滤浓水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=0.85.2,SO_4~(2-)截留率为92.2%,Cl~-截留率为-4.5%。由此可见,采用纳滤膜进行初步分盐可以大大提升蒸发结晶的分盐效率。     

纳米SiO2和高炉矿渣粉对OPC-CSA复合修补砂浆耐盐渍土侵蚀性能的影响

采用复合盐-干湿循环和半浸泡相结合的方法模拟盐渍土侵蚀环境,以试件表观损伤、质量变化、相对动弹性模量、抗压耐蚀系数以及氯离子含量为评价指标,研究了纳米SiO2和粒化高炉矿渣粉对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥(OPC-CSA)复合修补砂浆耐盐渍土侵蚀性能的影响,并结合X射线衍射仪(XRD)分析了试样浸泡部分和干燥部分的物相组成.结果表明:掺入1％纳米SiO2和10％矿渣粉(质量分数)的试件经干湿循环150次后未出现明显损伤,纳米SiO2和适量矿渣粉可以提高砂浆密实度,增强OPC-CSA复合修补砂浆的耐盐渍土侵蚀性能;试件浸泡部分以化学侵蚀为主,侵蚀产物为钙矾石和Friedel′s盐,干燥部分以物理腐蚀为主,结晶物质为硫酸钠.     

石膏对碳硫硅钙石型硫酸盐破坏的影响

通过将内掺不同种类和不同质量分数二水石膏的水泥-石灰石粉净浆和胶砂试件在(5±1)℃的低温条件下长期浸泡,并定期观测试件外观形貌与抗压强度变化,同时对净浆试件取样进行X射线衍射和Fourier红外光谱分析,研究了石膏掺量对水泥基材料碳硫硅钙石(TSA)型硫酸盐破坏的影响及破坏机理。结果表明:当净浆试件中石膏掺量≥10%时发生了TSA型硫酸盐破坏,而石膏掺量为7.0%和3.5%的净浆试件均未发生破坏;水泥基材料中的石膏是否会引起TSA型硫酸盐破坏与水泥基材料中所用水泥的铝酸三钙含量有关。     

化学激发对微碳铬铁粉渣胶凝性能的影响

采用化学激发的手段来提高微碳铬铁粉渣的早期活性及微碳铬铁粉渣制品的强度。研究结果表明:激发剂Na_2CO_3、Na_2SO_4、硫铝酸盐水泥对于微碳铬铁粉渣浆体均具有比较好的调凝作用,激发剂Na_2CO_3、Na_2SO_4、普通硅酸盐水泥对于微碳铬铁粉渣发泡浆体的强度均有激发作用,以Na_2CO_3的效果最好。复掺Na_2CO_3和普通硅酸盐水泥,微碳铬铁粉渣发泡浆体的强度较单掺有显著提高,通过选择适当的配比,可以配置出符合工程需要的微碳铬铁粉渣发泡砌块。     

258.15K下五元体系Na~+,K~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-―H_2O相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了258.15 K下五元体系Na~+,K~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-―H_2O及其子体系Na~+,K~+//Cl~-,NO_3~-―H_2O的相平衡关系。测定了两个体系各盐的溶解度及溶液密度(冰相区除外),并绘制相图。研究结果表明:在258.15 K,氯化钠饱和时,该五元体系平衡干盐相图由四个两盐结晶区、五条单变量溶解度曲线和两个零变量点构成,四个两盐结晶区分别对应于Na Cl×2H_2O+Na NO_3,Na Cl×2H_2O+KNO_3,Na Cl×2H_2O+KCl,Na Cl×2H_2O+Na_2SO_4×10H_2O;与该体系298.15 K下的相图相比,K_3Na(SO_4)2和Na NO_3×Na_2SO_4×H_2O结晶区消失,Na_2SO_4×10H_2O结晶区扩大,相图大为简化;在258.15 K时,上述四元体系的平衡干盐相图由四个单盐结晶区(除冰区外)、五条单变量溶解度曲线和两个零变量点构成,四个单盐结晶区分别对应于Na NO_3、Na Cl×2H_2O、KNO_3和KCl;与该体系在298.15 K下的相图相比,硝酸钾结晶区扩大很多。     

不同底物下硫氧化菌的硫氧化特性及其对砂浆性能的影响EI北大核心CSCD

研究了不同底物下硫氧化菌的硫氧化特性及其对砂浆试样的力学性能和微观结构的影响。结果表明:硫氧化菌生长浓度在不同底物环境中表现不同,其生长浓度由高到低所对应的底物分别是Na_(2)S2O_(3)、Na_(2)SO_(3)、Na_(2)S;不同底物下硫氧化菌转化SO_(4)2-的方式均存在自然氧化和生物氧化两种形式。硫氧化菌代谢途径中发现了一种先将S2O_(3)2-经SseA酶转化为SO_(3)2-,再经Soe酶转化为SO_(4)2-的新途径。砂浆试样在Na_(2)S2O_(3)底物环境中较于Na_(2)SO_(3)底物环境中生成膨胀性石膏含量偏低,这是因为与Na_(2)S2O_(3)的生物氧化相比,Na_(2)SO_(3)自然氧化的SO_(4)2-浓度较高,反应速率较快,腐蚀效果更为显著。处于Na_(2)S2O_(3)底物环境中的砂浆试样抗压强度变化率10.4%、质量变化率1.04%;处于Na_(2)SO_(3)底物环境中的砂浆试样抗压强度变化率-12.9%、质量变化率1.44%。Na_(2)S2O_(3)底物环境试样生成石膏的含量低于Na_(2)SO_(3)底物环境试样生成石膏的含量,分别在75 d和45 d后由于大量石膏的膨胀力作用下使得砂浆试样最终劣化。     

改变工业废水中NaCl/Na_2SO_4比例的非相变技术

主要阐述了工业废水处理过程中改变工业废水中NaCl/Na_2SO_4比例的非相变技术。通过该技术的实施,可以有效降低工业废水蒸发结晶项目的杂盐产量,降低项目运行的投资成本及杂盐处置费,有利于扩大工业废水蒸发结晶技术在工业废水领域的应用范围。     

焦铜、亮镍槽液中铬杂质快速定性法

原理将焦磷酸盐镀铜液的水样用H_2SO_4酸化,破坏焦磷酸铜络盐,然后用氢氧化钠中和,沉淀铜,测定滤波中的铬离子。化学反应如下: Cu(P_2O_7)_2~(n-)·2OH~-+H_2SO_4(?)CuSO_4+2P_2O_7~(n-)+2H_2O CuSO_4+2NaOH(?)Cu(OH)_2↓+Na_2SO_4 H_2CrO_4+2NaOH(?)Na_2CrO_4+2H_2O n——负价数暗镍和亮镍镀液的水样用Na_2CO_3沉淀镍离子,测定滤液中的铬离子。化学反应如下, Na_2CO_3+NiSO_4(?)NiCO_3↓+Na_2SO_4 H_2CrO_4+Na_2CO_3(?)Na_2CrO_4+CO_2↑+H_2O     

用于生产硫化钠炉子衬里的刚玉耐火材料

苏联采用竖炉还原硫酸钠制取硫化钠的工业方法中,还原温度在850—1100℃,反应方程式:Na_2SO_4 4C-Na_2S CO_2—48.5仟卡/克分子,炉子出口的流出物(熔融物的温度在1000—1100℃)含65—70％Na_2S,8—11％Na_2SO_4和5—8％Na_2CO_3。