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。     

中国的第三系列水泥

一、前言 1824年,英国人Joseph Aspdin获得第一个波特兰水泥专利。经历一百多年的发展,形成了庞大的硅酸盐水泥系列。按中国的水泥分类方法,分为通用水泥系列和特种水泥系列。通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。特种水泥包括油井水泥、大坝水泥、快硬水泥、抗硫酸盐水泥和白水泥等等。硅酸盐水泥系列的主要特征是熟料矿物组成以C_3S为主,该矿物决定了硅酸盐水泥的基本性能,如强度发展规     

第三系列水泥—硫铁铝酸盐水泥系列介绍

1824年,英国人Joseph Aspdin获得第一个波特兰水泥专利.经历一百多年的发展,形成了庞大的硅酸盐水泥系列.按中国的水泥分类方法,分为通用水泥系列和特种水泥系列.通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥.特种水泥包括油井水泥、大坝水泥、快硬水泥、抗硫酸盐水泥和白水泥等等.硅酸盐水泥系列的主要特征是熟料矿物组成以C_3S为主.该矿物决定了硅酸盐水泥的基本性能,如强度发展规律等.硅酸盐水泥是当今世界上最主要的建筑用胶结材料,总产量达12亿吨左右.     

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。     

对修改抗硫酸盐硅酸盐水泥国家标准的建议：兼论特种水泥的生产

对修改抗硫酸盐硅酸盐水泥国家标准的建议──兼论特种水泥的生产南京水泥工业设计研究院顾林曦我国抗硫酸盐硅酸盐水泥（以下简称抗硫酸盐水泥）国家标准ＧＢ７４８－８３中规定：抗硫酸盐水泥的熟料中Ｃ＿３Ｓ＜５０％，Ｃ＿３Ａ＜５％，Ｃ＿３Ａ＋Ｃ＿４ＡＦ＜２２％。...     

水泥品种对钻孔灌注桩混凝土耐久性的影响

为了确定同时受硫酸盐强腐蚀作用和氯离子强腐蚀作用的钻孔灌注桩混凝土的水泥品种,考察了普通硅酸盐水泥、高抗硫水泥及Ⅱ型硅酸盐水泥对钻孔灌注桩混凝土的耐久性影响。分别研究了评价抗硫酸盐侵蚀性能的抗压强度耐蚀系数、砂浆膨胀系数和砂浆抗折强度抗蚀系数,以及评价抗氯离子侵蚀性能的氯离子迁移系数、氯离子扩散系数和电通量。结果表明,与采用普通硅酸盐水泥相比,采用高抗硫水泥与Ⅱ型硅酸水泥的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能没有明显提高;普硅水泥混凝土的抗氯离子侵蚀性能要优于高抗硫水泥混凝土和Ⅱ型硅酸盐水泥混凝土。在硫酸盐与氯离子双重强腐蚀作用下,普硅水泥制备的高性能钻孔灌注桩混凝土具有良好的耐久性。     

抗硫酸鹽硅酸鹽水泥生产經驗

抗硫酸盐硅酸盐水泥,能抵抗硫酸盐水溶液(如海水)的侵蝕,对于干湿和反复冻融交替作用的抵抗力也很强,而且水化热低,因此,可用于受冻融和干湿交替作用的混凝土和鋼筋混凝土結构中。我厂在1963年生产了一批抗硫酸盐水泥,下面簡要介紹实践中所摸索到的一些經驗。一、生料的制备及成分的控制所用原料化学成分見表1。     

MSWIFA制CSA水泥基材料的抗压强度和耐久性

以垃圾焚烧飞灰(MSWIFA）为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(calcium sulphoaluminate, CSA)水泥熟料,试验研究了CSA水泥基材料的抗压强度和耐久性.结果表明：CSA水泥试样各龄期抗压强度与试验用对照水泥Ⅰ的抗压强度发展规律相近,早期强度发展较快,7d后强度增长趋缓;CSA水泥基材料有较好的防收缩、抗碳化、抗渗性及抗硫酸盐侵蚀能力;垃圾灰引入的大部分氯离子是以固定氯的形式存在于水泥熟料矿物和水化产物中的,而且随着水化程度深入进行,部分游离氯也能被固化在新生成的水化产物中.     

硫铝酸钙基高性能水泥

中国目前生产的由4CaO.3Al_2O_3.SO_3,硅酸二钙及铁铝酸钙等矿物组成的水泥熟料,其年产量在100万t。这种水泥由掺入16%～25%的水泥熟料磨细而成,具有硬化快特性。从海水中取出的样品发现,经过在潮湿区域中14年的使用情况来看,这种水泥对埋置钢筋具有惊人的保护作用。该文阐述了硫铝酸盐型水泥水化反应的化学及物理特性。比起传统的普通硅酸盐水泥,富含钙矾石的水泥自脱水反应完成得更快。由此可见,水泥一旦处于自行脱水状态很难再次饱和,它的这种干燥的内部环境,部分导致了埋置钢筋即使在富含氯化物的环境中也无锈蚀情况发生。     

10℃下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

研究了不同水泥品种、矿物掺合料对水泥基材料在10℃下抗硫酸盐侵蚀的性能的影响,分别采用普通硅酸盐水泥、中抗硫水泥以及加入矿粉与活性掺合料X的水泥砂浆试件,测试各试样在(10±1)℃的3%Na_2SO_4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℃下砂浆试样的强度普遍低于常温环境下,砂浆抗硫酸盐侵蚀性能15%矿粉+3%X15%矿粉+1%X中抗硫水泥普通硅酸盐水泥。加入矿物掺合料明显改善了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,并且活性掺合料X的含量越高效果越明显。     

掺加矿粉与粉煤灰对混凝土抗氯离子扩散性能的研究

采用RCM法测定普通硅酸盐水泥与抗硫酸盐水泥掺加矿粉与粉煤灰后的氯离子扩散性能。试验表明:普通硅酸盐水泥在掺加一定量的粉煤灰后,其氯离子扩散性能略微下降,而掺加矿粉后,其氯离子扩散性能大幅下降。抗硫酸盐水泥在掺加一定量的粉煤灰后,其氯离子渗透性能提升,而掺加矿粉,其氯离子的扩散性能明显下降。     

盐碱地下水环境中桩基混凝土耐腐蚀研究

对比分析了抗硫水泥和普硅水泥在盐碱地下水和硫酸盐溶液(同硫酸根浓度)中的差异,考察了掺与不掺抗硫酸盐防腐剂在两种侵蚀溶液中的区别。结果表明:抗硫水泥在两种侵蚀溶液中较普硅水泥具较好的抗硫酸盐侵蚀性能;抗硫水泥接触地下水初期较普硅水泥具较高的抗氯离子侵入能力,优势伴随扩散时间延长逐渐减弱最终不如普硅水泥。与不掺的情况相比,掺防腐剂混凝土在单一的硫酸盐溶液中抗硫酸盐侵蚀能力较强,地下水中区别不大;掺所试验防腐剂抗氯离子侵入能力不如50%掺合料的基准混凝土。     

固态碱组分碱矿渣水泥抗硫酸盐性能研究

研究了固态碱组分碱矿渣水泥在硫酸盐侵蚀条件下的耐久性能。结果表明，固态碱组分碱矿渣水泥的抗硫酸盐侵蚀性能远高于硅酸盐水泥，其原因在于其水泥石具有较小的孔隙率和合理的孔径分布，并且水泥的水化产物中不含抗硫酸盐性能差的Ca(OH)2和高碱性水化硅酸钙。     

人工海水对混凝土侵蚀性的研究(续)

本文采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥,分别配制了水灰比在0．45－0．60范围内的混凝土,系统研究了在人工海水侵蚀后,其强度,超声波检测,吸水性及重量损失率的变化规律及原因,并为试件损伤状态的定量化解析提供基本的试验数据。结果表明,在相同的试验条件下矿渣硅酸盐水泥混凝土抗人工海水的侵蚀性优于普通硅酸盐水泥混凝土。     

磷酸镁水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的现状分析

论述了硅酸盐水泥材料抗硫酸盐腐蚀性的不足,为克服该项缺陷而提出研究磷酸镁水泥基材料,证明其具有比硅酸盐水泥基材料更优良的抵抗硫酸盐腐蚀性能,并指明其研究现状及意义。详细论述了国内外众多学者在磷酸镁水泥基材料的研究方向以及取得的成果,并提出待解决问题及今后的研究方向。     

低温环境下水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

采用0.36、0.50这2种水胶比的普通硅酸盐水泥、中抗硫盐酸水泥以及加入矿粉与纳米SiO_2的水泥砂浆试件,测试各试样在(5±1)℃的3%Na_2SO_4溶液中浸泡后的强度变化情况,综合考虑强度与抗蚀系数,对砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行评价。结果表明:在5℃下,0.36水胶比试件的强度高于0.50水胶比试件,抗硫酸盐侵蚀性能随着水胶比的降低而提高;加入矿物掺合料提高了水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,并且纳米SiO_2的掺量越高效果越明显。砂浆抗硫酸盐侵蚀性能优劣顺序为:15%矿粉+3%纳米SiO_215%矿粉+1%纳米Si O_2中抗硫做盐水泥普通硅酸盐水泥。     

人工海水对混凝土侵蚀性的研究

本文采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，分别配制了水灰比在0.45-0.60范围内的混凝土，系统研究了在人工海水侵蚀后，其强度，超声波检测，吸水性及重量损失率的变化规律及原因，并为试件损伤状态的定量化解析提供基本的试验数据，结果表明，在相同的试验条件下矿渣硅酸盐水泥混凝土抗人工海水的侵蚀性优于普通硅酸盐水泥混凝土。     

新型复合硅酸盐水泥与道路水泥的研究

采用新型复合硅酸盐水泥及复合硅酸盐道路水泥技术，其混合材料掺量可达４０～５０％，水泥产量提高４０％以上，水泥出磨安全合格，干缩变形小，抗折强度高，并可明显改善抗硫酸盐浸蚀等性能。     

钢渣粉部分替换不同水泥对混凝土力学性能的影响

为了研究钢渣粉对不同水泥的影响,用钢渣粉部分替换普通硅酸盐水泥钢渣混凝土、高抗硫酸盐硅酸盐水泥钢渣混凝土、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土中的水泥,比较使用这三种水泥钢渣混凝土3d、7d和28d的抗折、抗压强度的发展变化。试验结果表明:普通硅酸盐水泥、高抗硫酸盐硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土的钢渣粉最优掺量分别是20%、10%、10%,合理掺量范围一般不应超过30%、30%、20%。     

天然水对水硬性混凝土的侵蚀及其防护 第一单元 第七讲(续)

4 环境水的硫酸盐型侵蚀性的定值适用于一般的(非抗硫酸盐型)普通硅酸盐水泥以及一般的(非抗硫酸盐型)火山灰、砂粉火山灰质和矿渣硅酸盐水泥。如果SO″_4离子含量超过了表中所列考虑氯离子含量的数值,该水体就被认为是有侵蚀性的([ cl′]——cl′离子浓度以毫克/公升计)。