矿粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀破坏的定量分析

研究了矿粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性的影响,将制得试件在温度5℃、质量浓度10%MgSO4溶液中养护,对不同龄期试件进行力学性能测试,并对侵蚀产物进行X射线衍射、拉曼光谱定性分析及Rietveld方法定量分析。结果表明：未掺矿粉试件受侵蚀后腐蚀产物中碳硫硅钙石占12.68%,而掺20%和40%矿粉试件中碳硫硅钙石分别只占2.79%和2.19%。矿粉的掺入可以使水泥基材料的抗碳硫硅钙石侵蚀破坏性能提高,但不能完全抑制碳硫硅钙石侵蚀破坏的发生。     

内掺白云石水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能

为考察白云石对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响,本文采用10%、20%、30%(质量分数,下同)白云石掺入水泥净浆与水泥砂浆试件中,在低温条件下浸泡于5%硫酸镁和5%硫酸钠溶液中,并进行硫酸盐侵蚀试验。定期观察试件的宏观形貌变化,并定量分析其侵蚀产物。测定水泥砂浆试件抗折强度与抗压强度并进行宏观分析,以此得出不同种类硫酸盐对试件生成碳硫硅钙石的影响。采用热力学模拟探究白云石对水泥胶凝体系产物的影响。结果表明：当白云石掺量为10%～20%时,能抑制水泥基材料中碳硫硅钙石的生成,水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能有较大提高,水泥砂浆试件抗折强度有明显改善,这与热力学模拟结果基本一致。     

氯离子对碳硫硅钙石形成的影响

研究了氯离子对碳硫硅钙石形成的影响,将水泥-石灰石粉净浆样品浸泡在(5±2)℃不同质量分数的NaCl/Na2SO4复合溶液中,观察侵蚀后样品的外观,并对腐蚀产物进行x射线衍射、红外光谱分析.结果表明:纯Na2SO4溶液中的样品发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀,腐蚀产物以碳硫硅钙石及石膏为主,随着时间的延长而日益严重,由表及里...     

矿渣掺量对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能影响的研究

通过8个月的浸泡试验,系统研究了矿渣对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性的影响。结果表明,矿渣对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能的影响存在着一个临界掺量。小于其临界时,矿渣对水泥基材料的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响,且这种不利影响随矿渣掺量的增大呈二次多项式方程的方式加剧。     

水泥基材料抗硫酸盐侵蚀方法对比分析

硫酸盐侵蚀是水泥基材料发生破坏的重要原因之一。本文对比国内外抗硫酸盐侵蚀试验方法,讨论了抗硫酸盐侵蚀试验方法和评价指标的优缺点,并针对目前水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法存在的问题提出了一些建议,以期促进抗硫酸盐侵蚀评价方法的发展。     

矿物掺合料对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能影响的研究

通过8个月的浸泡试验,系统研究了粉煤灰和煤矸石对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性的影响。结果表明,粉煤灰和煤矸石矿物掺合料对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能的影响都存在着临界掺量。小于其临界掺量的掺合料对水泥基材料的抗硫酸镁侵蚀性能有改善作用,反之则有不利影响,且这种不利影响随掺合料掺量的增大呈二次多项式方程的方式加剧。     

盐浸蚀条件下水泥基材料耐久性能研究

根据乌鲁木齐市土壤及地下水中侵蚀性离子浓度分布情况,采用"浸泡抗蚀性能试验方法"(K法)对水泥基材料在长期盐浸蚀条件下的抗侵蚀性能进行系统的研究。研究结果显示:当硫酸根离子浓度小于2500mg/L时,侵蚀性离子的存在对水泥基材料强度发展有促进作用;当硫酸根离子浓度大于4000mg/L时,侵蚀性离子的存在对水泥基材料有破坏作用,降低水胶比有利于提高水泥基材料的抗侵蚀性能;掺加一定量的粉煤灰有利于提高水泥基材料的抗侵蚀性能。     

掺珊瑚砂粉砂浆抗硫酸镁侵蚀性能研究

本文研究了硫酸镁作用下掺珊瑚砂粉(CSP)和辅助胶凝材料(SCMs)砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能。在5和20℃硫酸镁溶液中侵蚀至365 d,通过外观、长度变化、抗压强度,结合X射线衍射谱和傅里叶变换红外光谱分析砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能。发现在5℃的硫酸镁溶液中侵蚀至365 d时,掺CSP砂浆发生严重劣化。掺20%(质量分数)CSP的抗硫酸盐硅酸盐水泥比掺20%(质量分数)CSP的普通硅酸盐水泥表现出更好的抗硫酸镁侵蚀性能。在5℃下粉煤灰和矿渣有助于改善掺CSP砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能,然而在20℃下硅灰降低其抗硫酸镁侵蚀性能。在5℃下掺CSP砂浆主要发生镁盐和碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀并伴随少量石膏生成,在20℃下主要发生镁盐和石膏型硫酸盐侵蚀。     

10℃下不同水灰比水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水灰比对水泥砂浆试件在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,采用0.36与0.5两种水灰比的普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与硅灰的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3％Na2SO4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行评价.结果表明:在10℃下0.36水灰比试件强度高于0.5水灰比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水灰比的降低而提高;加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且硅灰的含量越高效果越明显.砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15％矿粉+3％硅灰>15％矿粉+1％硅灰>中抗硫水泥>普通硅酸盐水泥.     

不同品种水泥的抗碳硫硅酸钙型硫酸盐侵蚀性能

研究了普通硅酸盐水泥(ordinary portland cement, OPC)、快硬硫铝酸盐水泥(rapid hardening sulphoaluminate cement, SAC)、抗硫酸盐水泥(sulfate resistant portland cement, SRC)及OPC-SAC复合水泥掺加30%(质量分数)石灰石粉的砂浆试件在(5±1)℃,浸泡于5%(质量分数)MgSO4溶液中各龄期的强度、膨胀率、外观变化及其水化产物.结果表明: 碳硫硅酸钙型硫酸盐侵蚀(Thaumasite sulfate attack, TSA)程度与水泥品种有关,SRC不能有效地防止TSA破坏,而OPC与SAC复合能够取得较好的抗TSA效果.     

低温硫酸盐侵蚀环境中水泥石腐蚀产物

研究了水胶比为0.45,掺35%石灰石粉水泥基材料标准养护28d后在(5±2)℃浸泡于SO2-4质量分数为3.38%的钠盐、镁盐、铝盐3种硫酸盐侵蚀溶液中15周时的破坏状况和强度损失率.采用Fourier红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱以及Raman光谱确定水泥石腐蚀物相和组成.结果表明:镁盐溶液中试件抗压强度损失率最大,其次是钠盐溶液中试件,铝盐溶液中试件抗压强度损失率最小;钠盐溶液和铝盐溶液中水泥石主要腐蚀产物是钙矾石和石膏;镁盐溶液中水泥石主要腐蚀产物是钙矾石、石膏、碳硫硅酸钙和少量水镁石.     

掺纳米TiO2的水泥基复合材料的性能

用超声波分散的纳米TiO2与水泥复合制备具有介电特性和电磁波防护功能的水泥基复合材料.研究了掺纳米TiO2和普通TiO2的水泥基复合材料的导电性能、电磁性能和吸波性能,用电子探针、红外光谱等测试手段表征了纳米TiO2在水泥中的均匀性和稳定性.实验结果表明:纳米TiO2具有好的稳定性,掺5.0%(按质量计)纳米TiO2的水泥基复合材料的电导率达57.0×10-3S/cm,在12.5～18 GHz频率范围(KU波段)内具有较好的介电性能和吸波性能,其最小反射率为-16.34 dB,反射率小于-10dB的连续带宽达4.5 GHz.     

硫酸镁腐蚀与弯曲荷载对碳化混凝土抗冻性的影响

在未加载与加载条件下,采用快冻法研究了快速碳化28d后的普通混凝土(ordinary Portland cement concrete,OPC),大掺量矿物掺合料混凝土(concrete with high content mineral admixture,HCMC)以及同时掺加大掺量矿物掺合料、膨胀剂、混杂纤维和引气剂的高耐久性混凝土(high durable concrete,HDC)在水和5%MGSO4(质量分数)溶液中的抗冻性.结果表明:碳化作用使HCMC的抗冻融破坏能力降低了56%,HDC的抗冻性几乎没有明显变化:MgSO4化学腐蚀与弯曲荷载及其耦合作用不同程度地降低了混凝土碳化后的抗冻性;与OPC和HCMC相比,HDC即使在使用过程中发生了严重的碳化作用,其在MgSO4化学腐蚀、弯曲荷载及其耦合作用下仍然具有较高的耐久性.     

硫酸钠对水泥砂浆的物理侵蚀作用

采用150 g/L的硫酸钠溶液半浸泡的试验方法,以砂浆抗蚀系数为指标,研究了相对湿度和温度变化条件下,硫酸钠溶液的不同结晶产物Na2SO4(无水芒硝)与Na2SO4·10H2O(芒硝)对砂浆试件的物理侵蚀作用和不同条件下硫酸钠溶液的物理侵蚀特性及相关机理.结果表明:与环境温度变化条件相比,硫酸钠溶液在相对湿度变化条件下对砂浆试件造成物理侵蚀作用更为严重,这主要是在相对湿度变化条件下,硫酸钠溶液的结晶产物Na2SO4与Na2SO4·10H2O发生相互转化造成的.硫酸钠溶液形成Na2SO4结晶产物时,其对砂浆造成的物理侵蚀破坏作用较形成的Na2SO4·10H2O结晶产物更为显著.     

侵蚀介质侵入水泥基材料中孔径与裂宽的临界值

基于水泥基材料耐久性要求,结合表面润湿理论对侵蚀介质侵入水泥基材料的孔径与裂宽的临界值进行了分析和理论推导,以水作为侵蚀介质,并通过压汞法和电子显微镜的观测结果对理论推导值进行了验证.结果表明:侵蚀介质侵入水泥基材料的孔径和裂宽的临界值均在纳米级,并与温度、材料内的相对湿度密切相关,可侵入孔径和裂宽的临界值随温度的升高略有减小,随材料内相对湿度的增大而显著增大.     

微生物沉积碳酸钙修复水泥基材料表面缺陷

用涂刷技术,以琼脂作为载体将菌株和营养物质固载于水泥石表面,创造菌株生长、酶化和碳酸钙沉积的微环境,7 d后能在水泥石表面紧密附着生成厚度100μm左右的碳酸钙膜,其表面吸水率可以降低到覆膜前的15%以下;同时将高浓缩菌株与砂基材拌合,并混合尿素和Ca2 ,制备成浆体,注入到水泥石人造裂缝中,通过定时滴加修复营养液的方法,逐渐在裂缝砂粒之间矿化沉积出碳酸钙,最终将砂粒紧密胶结在裂缝内,达到裂缝修复的目的,28d抗压强度可恢复至84%,效果显著.通过涂抹工艺和注入工艺的实现,可在材料表面原位矿化沉积出方解石,增强了微生物修复在实际工程中应用的可操作性.     

NaCo2O4热电材料掺杂的研究进展

氧化物热电材料是半导体热电材料中的一种,具有独特的优点和广阔的应用前景。本文介绍了与其研究相关的基础理论以及NaCo2O4热电材料的基本结构和制备方法;对NaCo2O4热电材料Na位和Co位的掺杂的研究现状进行了评述,并对未来发展前景进行了展望。     

硫酸钠和硫酸镁溶液中混凝土腐蚀破坏的机理

通过干湿循环的实验室加速腐蚀,探索混凝土在硫酸钠或硫酸镁溶液中的腐蚀破坏机理.测试了腐蚀破坏过程中混凝土的抗压强度、抗折强度、超声波在混凝土中的传播速度以及饱和面干吸水率,同时还分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构.结果表明:混凝上的硫酸盐腐蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,不同种类的硫酸盐溶液中混凝土的破坏机理不尽相同.在腐蚀后期硫酸钠溶液中混凝土各性能指标的变化幅度比在硫酸镁溶液中的大,这是经过一段时间的干湿循环之后化学侵蚀与物理作用即盐的结晶相互作用的结果.     

矿物质混合材对水泥砂浆抗硫酸盐腐蚀的影响

采用GB2420方法检测了掺加不同矿物质混合材后水泥砂浆的抗蚀系数(抗折强度比),并根据ASTM C1012标准检测了砂浆棒在5%硫酸钠溶液中养护15周后的膨胀率.结果表明:由于混合材稀释作用和二次水化作用,水泥中3CaO·Al2O3含量和水化产物中Ca(OH)2含量降低,砂浆样品在3%Na2SO4溶液中养护2个月后的抗蚀系数增加,样品15周的膨胀率显著降低.偏高岭土中大量的活性Al2O3有助于降低石膏饱和系数(即SO3和α-Al2O3的摩尔比),从而抑制由于形成钙矾石和石膏引起的膨胀.