海水拌养下海工硫铝酸盐水泥抗海水侵蚀性能及机理

通过静态和动态2种海水养护方式对海水拌养下的海工硫铝酸盐水泥抗海水侵蚀性能及机理进行了研究。结果表明:与静态养护相比,海水拌合且海水动态养护下,海工硫铝酸盐水泥的抗压强度和抗海水侵蚀性能最为优异。其原因可解释为:海水能对海工硫铝酸盐水泥试块及时补充足够数量的SO42-,由于SO42-数量的增大,AFt的结构水增多,密度减小,AFt晶体生长更为完善。此外,由于浆体结构中AFm量非常少,而AFt能在Cl-溶液中稳定存在,因而浆体结构中由AFm转化来的Friedel盐极少,对浆体结构的损伤程度极低。     

硫铝酸盐水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能

通过制配水泥胶砂试件进行硫酸盐侵蚀试验,研究了水灰比、养护龄期、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)微观观测方法,分析和揭示其抗硫酸盐侵蚀机理,并与高抗硫硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能进行了对比。结果表明,硫铝酸盐水泥胶砂试件可以抵抗高浓度硫酸盐的侵蚀,且随着水灰比的降低、养护龄期的延长,其抗硫酸盐侵蚀能力会进一步得到提高;硫铝酸盐水泥混凝土较高的抗硫酸盐侵蚀能力,主要取决于混凝土的高密实度和化学侵蚀内因的减少。侵蚀发生在开口孔隙内,侵蚀产物是团簇状钙矾石(AFt),硫铝酸盐水泥具有显著高于高抗硫水泥抗硫酸盐侵蚀的能力。     

大掺量矿物掺合料对铝酸盐水泥浆体性能的影响

研究了大掺量矿物掺合料与铝酸盐水泥复合浆体的抗压强度、电阻率、化学收缩和XRD的变化规律。结果表明,在淡水和海水环境下,一定量(40%以内)矿渣的掺入有利于促进铝酸盐水泥强度的发展,有效抑制了铝酸盐水泥后期强度倒缩;矿物掺合料可提高铝酸盐水泥抗海水侵蚀性能;铝酸盐水泥浆体的电阻率与化学收缩之间存在良好的相关性,水泥浆体的电阻率和化学收缩随着矿物掺合料掺量的增大而减小;在水化早期,矿渣和粉煤灰均未参与铝酸盐水泥的水化过程;矿渣在后期生成稳定的水化产物C_2ASH_8,其抑制晶相转变的效果较粉煤灰更为显著。     

矿物组成对低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀性能的影响

为研究不同矿物组成对低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀能力的影响,阐明低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀的机理,利用分析纯化学试剂和水泥原材料分别制备硅酸二钙单矿和水泥熟料,并将具有不同矿物组成的低热硅酸盐水泥净浆试件在人工模拟海水中浸泡28d。通过强度发展规律、物相分析和综合热分析,发现硅酸二钙和铁铝酸四钙可以稳定低热硅酸盐水泥在海水中的强度发展,并阐明了海水中复杂盐离子与水泥水化产物反应的机理,建议适当提高铝酸三钙含量以增强低热硅酸盐水泥的抗海水侵蚀能力。     

硫铝酸盐熟料碱度对玻璃纤维侵蚀的影响

一、前言众所周知,硫铝酸盐系列水泥,其中包括硫铝酸盐型低碱度水泥的熟料碱度系数为0.9—1。根据“低碱度水泥对中碱玻璃纤维侵蚀作用机理研究”一文介绍得知,低碱度水泥对玻纤的侵蚀仍以化学侵蚀为主(硫铝酸盐早强水泥更是如此),浆液中的 Ca(OH)_2浓度是侵蚀玻纤的主要因素。因此,本研究的目的,     

硫铝酸盐水泥混凝土抗氯离子侵蚀机理分析

采用欧洲BUILD492《非稳态氯离子迁移试验法》测定普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混凝土的氯离子非稳态扩散系数,应用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)以及孔结构分析分别对这种水泥水化产物和水泥石内部结构进行研究,并对其抗氯离子侵蚀性能及其抵抗机理进行了研究分析.结果表明:硫铝酸盐水泥是提高混凝土抗氯盐侵蚀...     

高耐久性快速施工混凝土在海洋工程中的应用

为满足海洋工程快速施工的需要,进行了快速施工海洋工程混凝土配制的试验研究与应用。采用高抗蚀快硬硫铝酸盐水泥和专用外加剂等原材料,配制出了满足海洋工程技术要求的快速施工混凝土。工程应用情况表明,混凝土具有良好的工作性,并具有较高的早期强度和抗氯盐侵蚀耐久性,可满足海洋环境快速施工的要求。     

海水环境下水泥胶砂抗氯离子渗透性能的试验研究

本文研究了不同浓度的海水对水泥胶砂抗氯离子渗透性能的影响,并采用SEM扫描电镜对试件侵蚀的微观机理进行了分析。研究结果表明:随着海水浓度的提高,水泥胶砂抗氯离子渗透性能呈加速下降的趋势;SEM结果显示海水侵蚀导致水泥胶砂表面出现微裂缝和微孔洞,并削弱了试样中骨料和凝胶的结合作用。     

海水环境下铝酸盐水泥基材料的抗蚀性能研究

研究了海水环境下铝酸盐水泥与单掺硅灰、矿渣组成的复合水泥浆体的抗压强度和水化产物变化规律。结果表明,海水对铝酸盐水泥具有侵蚀作用;掺入矿物掺合料能够促进铝酸盐水泥的水化,改善水泥浆体孔隙结构,生成水化钙铝黄长石等水化产物,有利于浆体结构密实和强度发展,进而提高铝酸盐水泥强度及抗蚀性能,且随着矿物掺合料掺量的增多,抗蚀性能逐渐提升。与矿渣相比,硅灰对提高铝酸盐水泥抗蚀性能具有更好的效果,海水环境下掺入10%硅灰,28 d抗压强度最高,超过淡水环境下空白组。     

复合双掺混凝土在海水中的抗侵蚀性能研究

研究了矿渣钢渣掺合料在水泥混凝土中的抗海水侵蚀性能.试验表明:矿渣钢渣复合双掺水泥混凝土在海水中的抗侵蚀性能优于普通混凝土,混凝土中掺入矿渣钢渣后,混凝土的孔隙率降低,密实度增强;液相碱度较普通混凝土低,适合的掺量能大大提高水泥混凝土的抗海水侵蚀性能.     

海水化学成分对水泥基材料的侵蚀

针对水泥基材料受海水腐蚀的情况,通过质量损失率、抗压强度损失率、抗渗性能及外观分析,评价水泥基材料在10倍海水浓度各化学成分长期浸泡下的抗腐蚀性能。结果表明在海水的主要成分中,对水泥基材料侵蚀性能由大到小的顺序为MgSO4、K2SO4、MgCl2、NaCl。降低水胶比和添加掺合料可以有效提高水泥基材料抗海水腐蚀性能。在长期浸泡条件下,海水化学成分对水泥基材料的侵蚀破坏分别表现为Mg(OH)2和钙矾石的生成。主要侵蚀成分为Mg2+和SO42-,其中SO42-略严重,二者复合对水泥基材料侵蚀更加严重。     

海工水泥的试验研究

我国的海洋资源十分丰富,海洋资源的开发和利用具有广阔的前景。在国外,目 前海洋工程使用的结构材料主要有钢结构和水泥混凝土结构,就使用效果而言,水 泥混凝土材料是一种较好的结构材料。由于混凝土结构损坏后不易修复,因此要求 海洋工程混凝土具有良好的耐久性。中国建材研究院的科研人员研制开发的海工水 泥除具有普通水泥的性能外,还具有高强、抗海水侵蚀、耐海水冲刷等优良特性,特 别适用于地下工程、港口、码头以及其它受侵蚀介质腐蚀的工程。     

水泥基材料抗TSA侵蚀性能影响因素研究

研究了不同配合比掺石灰石粉水泥砂浆在不同硫酸盐溶液中浸泡1年期间的外观、强度和矿物成分变化。结果表明,水灰比越低,砂浆抗TSA侵蚀性能越好;不同品种水泥的抗TSA侵蚀能力由高到低依次为:硫铝酸盐水泥>抗硫酸盐水泥>普硅水泥;掺硅灰和矿渣细粉均能明显改善混凝土抗TSA侵蚀性能,且矿渣粉掺量越大效果越明显。镁盐对碳硫硅酸钙晶体(thaumasite)的生成和TSA侵蚀破坏具有一定促进作用;水泥基材料TSA侵蚀破坏也可能发生于15℃以上环境中,环境温度对水泥基材料整体抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律与材料组分有关。     

水泥砂浆在低温碳硫环境下的侵蚀破坏研究

研究了不同配合比下掺石灰石粉水泥砂浆在硫酸盐溶液中浸泡1年期间的外观、强度变化。结果表明,水灰比越低,砂浆的抗TSA侵蚀性能越好;不同品种水泥的抗TSA侵蚀能力由高至低依次为：硫铝酸盐水泥〉抗硫酸盐水泥〉普通硅酸盐水泥;掺硅灰和矿渣细粉均能明显改善混凝土的抗TSA侵蚀性能,且矿渣粉掺量越大其效果越明显。     

特种水泥系列报道之海工水泥：为建设“海洋强国”添砖加瓦

正2003年,国务院明确提出"要发展海洋工程和港口建设用水泥"(国发[2003]41号文)。党的十八大更是提出了建设"海洋强国"的目标,开拓海洋经济和保卫海疆已成为当今国家重要发展战略。战略的实施,需要大量抗海水侵蚀的水泥用于构建海洋工程和沿海能源基础设施建设,如海港工程、岛礁建设、桥梁及隧道项目、海洋油气开发、海工平台等。     

高抗腐蚀材料──海水水泥

石家庄市特种水泥厂不断开发新产品，继高效UEA、复合型高效UEA及一堵灵（可在3～smin内对流动水实施堵截）之后，与铁道部科学院铁建所共同研制的海水水泥已进入市场。海水水泥的主要组成是疏铝酸盐熟料及其它活性材料，标号分425～825”，可抵抗硫酸根离子浓度达3万mg／L的侵蚀介质的腐蚀，远高于国内外现有抗硫酸盐硅酸盐水泥的抗腐蚀指标，尤为突出的是，还可抵抗高浓度Mg’“，C广的腐蚀。该水泥适用于海水中及接触海水的混凝土工程，适用于内陆盐湖、盐渍土地区、地下水含侵蚀离子的混凝土工程，也适用于一般建筑及水工工程。高抗…     

超细矿物掺合料对复合海工修复材料性能影响研究

基于构筑物修复界面性能,通过掺加超细矿物优化普通硅酸盐水泥–硫铝酸盐水泥复合修补材料的力学、粘结和抗蚀性能,使其满足海洋构筑物修复要求。研究结果表明：超细矿粉和硅灰能够提高材料的粘结强度和抗侵蚀性能,最优掺量分别为10%和9%。超细矿物掺合料的高火山灰活性和颗粒效应改善了硅酸盐–硫铝酸盐水泥复合水泥的修补性能和抗侵蚀性能,并延缓了复合海工修补材料的凝结时间。     

PVA掺量对海水腐蚀下水泥基复合材料力学性能的影响研究

选取PVA体积掺量在0~1%之间的水泥基复合材料为研究对象,在模拟海水浸泡后,进行抗压强度及抗折强度试验,探讨在海水(高强度硫酸盐、氯化物等)侵蚀前后抗压、抗折性能与PVA纤维掺量之间的相互关系。试验表明:同样体积掺量的PVA复合基水泥材料在海水的侵蚀下,力学性能明显降低,但与素砂浆相比,PVA的掺量对于对海水侵蚀下的材料的抗压抗弯性能及开裂情况有较为明显的改善作用。同时表明PVA水泥基复合材料完全可应用于沿海项目。     

固井用铝酸盐水泥改性试验研究

针对铝酸盐水泥用于高温、高含CO2井固井时发生抗压强度衰退问题,分别研究了微硅、矿渣、粉煤灰、六偏磷酸钠及其复配对铝酸盐水泥抗压强度的影响.在优选10.0%(质量分数)六偏磷酸钠与7.5%(质量分数)微硅复配掺合料(ASS)改性基础上研究了碳纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维对改性铝酸盐水泥抗折强度的影响,并评价了掺0.3%(质量分数)碳纤维ASS改性铝酸盐水泥(ASSC改性铝酸盐水泥)的抗CO2腐蚀性能.结果表明:复配掺合料ASS对铝酸盐水泥各龄期抗压强度具有良好的增强作用,解决了铝酸盐水泥后期抗压强度倒缩问题;碳纤维对ASS改性铝酸盐水泥增韧效果明显,且对其抗压强度影响较小;ASSC改性铝酸盐水泥在高温、高CO2分压下长期养护50d后,其力学性能未发生衰退,并具有优秀的耐CO2腐蚀性能.     

聚合物改性硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能

以苯乙烯和丙烯酸丁酯为主要原料,采用预乳化和半连续工艺合成了苯乙烯、丙烯酸丁酯共聚乳液(简称苯丙乳液),并掺入到硫铝酸盐水泥中制备了聚合物硫铝酸盐水泥.采用SEM-EDS,孔结构分析和抗硫酸盐侵蚀性能测试等手段,研究了引发剂用量、聚灰比对聚合物硫铝酸盐水泥耐久性的影响.结果表明:在3%(质量分数,下同)硫酸钠侵蚀溶液和水中,各试样表面都有不同程度的损坏,但在硫酸钠侵蚀溶液中损坏程度较小,且引发剂用量为0.5%时试样的损坏程度要比引发剂用量为0.4%时弱;引发剂用量为0.5%时各聚灰比试样的抗折强度均高于引发剂用量为0.4%时的试样,且在引发剂用量为0.5%,聚灰比为7.5%时,试样的抗折强度最高,即此时水泥硬化浆体的抗硫酸盐侵蚀性能最强;聚灰比为7.5%时试样的总孔隙率最低,聚灰比为5.0%时试样中无害孔所占比例最大.