矿渣粉与粉煤灰改善水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能差异研究

采用宏观观测与微观测试相结合的方法对掺矿渣粉与粉煤灰水泥基材料抗侵蚀性能的差异进行研究。通过测定掺矿渣粉与粉煤灰胶砂试件的抗蚀系数来判断其抗侵蚀性能,结合扫描电子显微镜、X射线衍射等微观测试手段分析矿渣粉与粉煤灰改善水泥基材料抗侵蚀性能差异的内在机理。结果表明:矿渣粉与粉煤灰对水泥基材料抗侵蚀性能的改善效果主要与自身活性矿物含量、火山灰活性及侵蚀溶液的SO_4~(2-)浓度有关。侵蚀前,矿渣粉的火山灰反应程度远高于粉煤灰,对水泥基材料抗侵蚀性能的改善效果较好。SO_4~(2-)浓度≤4 000 mg/L时,矿渣粉更易析出活性Al~(3+),会加速钙矾石生成,掺矿渣粉水泥基材料抗侵蚀性能相对较差。SO_4~(2-)浓度≥8 000 mg/L时,掺矿渣粉水泥基材料中钙矾石与石膏生成量均少于掺粉煤灰水泥基材料,抗侵蚀性能相对较好。     

离子色谱法对F-Cl-SO42-离子的验证分析

文章通过HJ 84—2016离子色谱法同时对F^-、Cl^-、SO₄^2-离子进行检测，并依据《环境监测分析方法标准制订技术导则》HJ 168的要求，分析水中F^-、Cl^-、SO₄^2-离子标准曲线、检出限、精密度等参数，并进行评价。     

中关铁矿地下水化学组分演变特征分析

为探明中关铁矿在进行建设及开采时,地下水水化学组分受地下水流场变化及水-岩相互作用的影响程度,本文利用Piper三线图、聚类离子分析及离子比值图等分析手段,对中关铁矿地下水水化学组分演变特征进行研究分析。结果表明:奥灰水的水化学类型为HCO₃-Ca·Mg型;混水为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型;岩体水为SO₄-Ca·Mg型。奥灰水与岩体水中Ca²⁺浓度变化最大,而混水中Mg²⁺浓度变化最大;奥灰水与混水中HCO₃^-浓度变化最大,而岩体水中SO₄^2-浓度变化最大。其中,地下水中Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-是TDS值的主要影响因素。该研究结果有助于深入研究铁矿区地下水系统循环过程,为地下水资源的管理、开发利用与保护提供依据。     

青海省黄河重点流域水化学特征及其控制因素

选取青海省黄河重点流域2010—2020年地表水和地下水水质监测数据,综合运用Piper三线图、相关性分析法和Gibbs图法,分析了研究区地表水和地下水水化学特征,并探讨了水化学演化规律,结果表明:研究区水体呈弱碱性;地表水TDS为202～822 mg/L,平均值为388 mg/L,除个别地区为较高矿化度外,多数地区属于较低和中等矿化度;地下水TDS为122～1 960 mg/L,平均值为798 mg/L,地下水矿化度明显高于地表水的;地表水和地下水阳离子除龙羊峡至兰州干流区间以K⁺+Na⁺为主外,其他均以Ca²⁺为主,阴离子以HCO₃^-为主,其次为SO₄^2-;地表水均为Ca²⁺-HCO₃^-型水,地下水由Ca²⁺-Mg²⁺-HCO₃^--SO₄^2-     

疏勒河灌区盐渍土分布及影响研究

通过对疏勒河灌区盐渍土分布的实地调查,探究盐渍土分布状况及其对水利工程设施的影响。结果表明：研究区域内盐渍土类型以亚氯盐渍土和亚硫酸盐渍土为主,土壤盐分在水平方向上由HCO₃·SO₄^2-变为SO₄^2-·Cl、Cl·SO₄^2-最终变为Cl型,在垂直剖面上呈现表积现象,盐分主要集中在表层0～30cm范围内。盐渍土对水利工程设施的破坏主要包括盐胀、冻胀、翻浆、腐蚀、淤积。研究可为研发盐渍土条件下水利工程健康运行提供一定的理论依据。     

密云水库大气降水离子特征变化趋势研究

依据密云水库地区近年来大气降水水质监测资料,分析了大气降水中pH值、电导率以及水溶性无机盐离子特征及变化趋势,通过离子间的相关性分析,推断大气中污染物的来源。研究表明：密云水库地区大气降水pH值集中在7.6～8.3之间,电导率年均值在75.3～106.4μs/cm范围内,主要水溶性无机盐离子是SO₄^2-、Cl^-、Ca²⁺和NH₄⁺,占总离子浓度的89.9%,污染物质的主要来源可能是燃煤排放和扬尘。本研究对进一步揭示大气降水对密云水库造成的影响具有指导意义。     

硫铝酸盐水泥混凝土抗侵蚀性能试验研究

齐古水库是以灌溉、供水、防洪、反调节等综合开发任务为主的中型水利工程。在修建齐古水库时通过配置不同水胶比的硫铝酸盐水泥胶砂试件进行不同类型侵蚀溶液的侵蚀试验,研究其不同类型、不同浓度及不同水胶比等侵蚀溶液对硫铝酸盐水泥混凝土抗侵蚀性能的影响,并通过测试进一步分析硫铝酸盐水泥混凝土在不同类型侵蚀溶液中的抗侵蚀机理。结果表明,硫铝酸盐水泥试件在硫酸盐侵蚀中表现出较好的抗侵蚀能力,侵蚀产物主要生成钙矾石,且对提高试件的强度有一定的作用;在镁盐侵蚀溶液中主要生成氢氧化镁与水化硅酸镁,对试件的强度会产生一些不利影响;而在硫酸盐与镁盐双重侵蚀溶液中,具备两种侵蚀的综合特点,但抗侵蚀能力高于纯镁盐侵蚀环境。     

青海湖沙柳河流域浅层地下水水化学组成空间分布特征

地下水水化学组成空间分布对地下水资源科学管理保护具有重要意义。基于青海湖沙柳河流域不同典型月份地下水水化学组分数据，利用GIS空间分析方法对该流域地下水主要阴阳离子浓度、pH值、TDS浓度等的空间分布及其来源的空间异同性进行了研究。结果显示：(1)不同月份阴阳离子空间分布差异较大，6月份离子空间分布差异比1月份和10月份较为明显。6月份比1月份流域地下水K⁺、Na⁺、F^-和SO₄^2-浓度的高值区范围缩小，Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-浓度的高值区范围扩大，NO₃^-浓度的高值区与低值区范围无明显变化。10月份比6月份Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-和HCO₃^-浓度高值区缩小，K⁺、Na⁺     

硫铝酸盐水泥混凝土抗高浓度硫酸镁侵蚀性能研究

新疆南疆部分干旱多盐碱地区混凝土建筑物面临高浓度硫酸盐、镁盐双重侵蚀破坏问题。通过水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法(K法)研究了水灰比、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等对硫铝酸盐水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响,并采用宏观观测和扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等微观观测方法,分析和揭示其抗硫酸盐侵蚀机理。结果表明,降低水胶比能有效提高硫铝酸盐水泥胶砂试件抗高浓度硫酸盐、镁盐侵蚀性能;在镁离子浓度一定时,侵蚀溶液对硫铝酸盐水泥胶砂试件的双重侵蚀破坏作用与硫酸根离子浓度具有明显的相关性;石膏的大量生成是造成胶砂试件表面剥蚀破坏的主要原因。更多还原     

菏泽市区域深层地下水环境背景值研究

地下水环境背景值是进行地下水水质评估、污染判定及治理效果评价的基础和重要依据。为构建菏泽市区域深层地下水监测评估体系及预警体系,提高地下水管理质量和效益,以2013～2019年菏泽市地下水饮用水源地专项调查及监测数据为基础,运用数理统计方法计算获取了深层地下水(>350m)15项指标的环境背景值及统计特征值。结果表明：13项指标属于《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅰ～Ⅲ类,达到优良水平;而F^-和Na⁺两项指标浓度分别为2.47mg/L、208mg/L,分别属于Ⅴ类、Ⅳ类标准,质量较差,是原生劣质指标。相关分析表明TDS与SO₄^2-、Cl^-、总硬度等显著正相关;F^-、Na⁺除两者本身显著正相关外,它们分别与pH值显著正相关,与总硬度显著负相关。利用F值评价法对地下水环境背景值代表的水质状况进行综合评定,结果为较差、极差水平。     

侵蚀方式对硫酸根离子在混凝土中传输的影响

对连续浸泡和干湿循环 2 种侵蚀方式下硫酸根离子在混凝土中的传输过程进行了比较研究。选取混凝土强度等级为 C40 ,采用室温下自然干燥方式,硫酸钠侵蚀溶液的浓度为 800,6 000,50 000 mg/L 。当侵蚀龄期分别达到 30,90 ,180 ,360,580 d 时,采用钻芯、分层切片、研磨提取水泥石粉末样本进行化学分析,测定不同深度处混凝土的硫酸根离子含量。结果表明：总体上看干湿循环与连续浸泡相比更具有加速硫酸根离子向混凝土内传输的作用,使同深度处硫酸根离子含量增加;浓度较低的侵蚀溶液硫酸根离子具有更易于向混凝土深处传输的趋势,使较深处硫酸根离子含量增加;浓度较高的侵蚀溶液更偏于按着由表及里破坏的方式对混凝土产生侵蚀,使高含量的硫酸根离子聚集在浅层混凝土中。     

混凝土受不同浓度水平硫酸盐侵蚀劣化机理试验研究

本文通过微观和宏观观测综合揭示了干湿循环作用下混凝土受不同浓度水平硫酸盐侵蚀的劣化规律,微观观测包括用热分析方法进行侵蚀产物分析和用改进硫酸钡重量法（化学滴定法）测量由表及里不同深度处硫酸根含量,宏观观测主要包括抗压强度、劈裂抗拉强度等基本力学性能。干湿循环作用下,湿状态下混凝土受到钙矾石、石膏等膨胀性侵蚀产物的作用,干状态下又叠加Na2SO4.10H2O结晶压力的损伤。当侵蚀溶液浓度比较高时,湿状态下硫酸根更容易扩散进入混凝土内部,干状态下生成的Na2SO4.10H2O晶体数量多,导致混凝土受侵层厚度比较大,表现为宏观上的强度劣化程度就严重。研究成果可为进行干湿循环作用下混凝土硫酸盐侵蚀的评估和预防提供依据。     

腐蚀介质下粉煤灰混凝土宏微观性能的时变损伤

以2 mol/L NH₄Cl溶液为腐蚀介质,研究全浸泡条件下粉煤灰混凝土的耐蚀性能。溶蚀前,对粉煤灰混凝土进行气孔结构测试分析,研究溶蚀后的抗压强度损失以及溶蚀深度的变化幅度及变化规律,并采用核磁共振、场发射扫描电镜从机理上探讨不同粉煤灰掺量(0%、15%、30%、45%)混凝土溶蚀后的组织结构和孔隙的分布情况。研究表明:粉煤灰可细化混凝土内部孔隙,降低孔隙连通性并改善孔径分布,有效提高服役于水环境中混凝土的结构安全性和耐蚀性能。相对于普通混凝土溶蚀区域,粉煤灰混凝土溶蚀区域的内部生成了钙矾石晶体,说明钙矾石的生成可减轻溶蚀损伤。     

硫酸盐侵蚀中钙矾石的形成机理及硫酸盐侵蚀预防措施

硫酸盐侵蚀造成的工程危害越来越受到工程界的重视,本文从理论分析的角度阐述了硫酸盐侵蚀的破坏原理。研究表明：钙矾石作为对混凝土力学性能具有破坏作用的膨胀性物质,它广泛的存在于混凝土材料中,早期的水泥水化反应生成的钙矾石由于硫酸盐数量极少,一般是以单硫型硫铝酸钙（AFm）的形式存在,随着硫酸盐数量的增加,根据钙矾石（AFt...     

膨胀混凝土延迟膨胀损伤模型

以钙矾石为膨胀源的膨胀混凝土的延迟钙矾石在很大程度上影响混凝土耐久性。当得到充足水分和硫酸盐时,延迟钙矾石迅速生成,导致混凝土损伤。对该情形下的延迟钙矾石行为进行分析研究。根据膨胀混凝土延迟膨胀的特点,利用时间标志将膨胀混凝土延迟钙矾石损伤理论分段讨论。在此基础上,利用Fick扩散定律、损伤力学理论建立损伤模型,同时利用损伤力学及弹性力学对时间标志进行推定。     

两段ABR—A/O工艺在高浓度硫酸盐制药废水处理中的应用

在高浓度硫酸盐制药废水的厌氧处理中,硫酸盐还原菌通过竞争性与非竞争性抑制影响产甲烷菌的活性和生长率。采用两段ABR-A/O组合工艺处理含高浓度硫酸盐制药废水。结果表明:系统稳定运行后,进水CODCr为10500～15000mg/L,SO42-为1000～1500mg/L时,CODCr、SO42-去除率分别达到98%和92%,出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级标准。     

不同矿物掺和料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

硫酸盐侵蚀是威胁工程结构耐久性中比较典型的一种形式。通过实验,研究了不同矿物掺和料混凝土试件在不同浸泡方式和不同侵蚀离子类型作用下的抗硫酸盐侵蚀性能,测定了不同掺和料混凝土在不同侵蚀条件下的各龄期耐蚀系数,并对掺粉煤灰、矿渣粉的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价。结果表明：硫酸盐侵蚀环境中存在的镁离子对混凝土破坏作用更大;相较而言,矿渣粉火山灰活性较高,能够较早发挥火山灰效应,使混凝土结构更加密实;与掺30%粉煤灰的混凝土相比,掺30%矿渣粉的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能更好;在工程干湿交替区域,混凝土中不宜掺入粉煤灰,可掺入适量的矿渣粉延缓混凝土受侵蚀破坏作用。     

The application of waterworks sludge ash to stabilize the volume of cement paste

In order to extend the recycling of waterworks sludge to engineering applications, this paper addresses the influence of nano-SiO2 on incinerated waterworks sludge ash (IWSA) cement paste attacked by sulfate. Tests were performed such as length measurement for volume change, compressive strength, weight loss, and micro-structural testing using scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that when a portion of the cement in the paste was replaced by IWSA, the IWSA diluted the cementitious material C3A, and filled the capillary pores in the hardened paste. Moreover, since IWSA has potential pozzolanic activity, it can chemically react with Ca(OH)2 crystals in the paste and can consequently improve the resistance of the paste to sulfate attack. Test results also show that due to the fully developed pozzolanic effect of IWSA, the major reaction products of sulfate attack, gypsum and ettringite, were clearly reduced. Hence, the expansion rate in length decreased with the increase of IWSA replacement. Furthermore, the addition of nano-SiO2 to IWSA cement paste can also reduce the length expansion rate.     

硫酸盐对碾压混凝土侵蚀开裂的机理微观分析

本文通过偏光显微镜和电子显微镜研究了硫酸盐对碾压混凝土侵蚀的机理。研究结果表明：硫酸盐从碾压混凝土裂缝进入是主要侵蚀方式，石膏的形成是主要的破坏形式，添加适宜种类和掺量的氧化镁类膨胀剂，可以增加浆体中的水化产物，以填充水泥浆体的毛细孔以及集料与浆体的间隙，提高密实度，从而提高碾压混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。     

激发剂对风积沙微粉强度的影响

为了更好地将风积沙用作辅助胶凝材料,采用激发剂与风积沙一体化磨粉的方式,对风积沙进行活化试验。试验结果表明:风积沙微粉等质量替代30%水泥时,碱类与醇胺类激发剂对风积沙微粉的活化效果好于硫酸盐类激发剂;通过正交试验确定的复合激发剂能显著提高风积沙微粉胶砂的后期抗压强度,7 d抗压强度比提高了11%,28 d提高了13%;对风积沙微粉28 d的水化产物进行SEM试验,发现掺复合激发剂风积沙微粉胶砂试件生成物中存在丰富的纤维团簇状C-S-H凝胶与细长柱状AFt晶体相互交织,形成空间网状结构,填充在孔隙中,使胶砂试件结构致密。研究成果可为以后风积沙微粉的工程应用提供技术理论依据。