水基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀

介绍了水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的研究进展,着重论述了碳硫硅钙石的组成结构、鉴定表征、形成机理、化学模型、劣化模型、碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的预防措施,并指出目前研究中存在问题.     

水泥基材料中的碳硫硅钙石

主要介绍了碳硫硅钙石的组成与结构,分析鉴别方法以及水泥基材料中碳硫硅钙石的形成反应机理及其影响因素．     

水泥基材料的碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA)

主要介绍了近年来国外关于TSA的研究情况和一些报道的工程实例,分析了TSA发生与发展的影响因素.     

碳硫硅钙石的结构特征及其对水泥基材料造成的破坏

概述了碳硫硅钙石的晶体结构特征,存在于水泥基材料中的碳硫硅钙石的形成机理和破坏特点,对建筑工程中碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的破坏阶段进行了详细的描述,最后提出了防护碳硫硅钙石侵蚀发生的措施。     

新疆永安坝混凝土的碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀

通过对新疆永安坝混凝土样品的扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,结合永安坝所用原材料、所处地理环境和气候等特征,发现永安坝混凝土所遭受的腐蚀为碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀。这是在我国发现的首例碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀。文章还探讨了碳硫硅钙石的形成机理,提出了防止腐蚀的初步设想。     

外源性石灰石粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性能的影响

为研究外掺石灰石粉对水泥基材料抗碳硫硅钙石侵蚀性能的影响,本文采用电场加速侵蚀技术,对不同石灰石粉掺量水泥净浆试件进行低温硫酸盐侵蚀试验,并利用形貌变化、XRD及FTIR测试等手段分析其侵蚀过程.结果表明:外掺石灰石粉掺量越大,水泥基材料发生硫酸盐侵蚀的时间越早、侵蚀进程越快且侵蚀等级越高;外掺石灰石粉掺量不大于15％...     

碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀研究综述

对当前国外碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀的研究现状进行了综述,提出了一些有待研究的问题,呼吁国内加强这方面的调查与研究,探索防范碳硫硅钙石型腐蚀的措施。     

早期养护条件对水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀的影响

研究了早期高湿度空气养护、水中标准养护及密封养护对水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀的影响。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法分析了水泥石经180 d硫酸盐侵蚀后的腐蚀产物。结果表明,早期高湿度空气养护,水泥石碳化生成的CaCO3填充于孔隙中,使表层结构更加致密,阻碍了SO42-等有害离子侵入,延缓了水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀过程。比较而言,早期密封养护,水泥水化不充分,水泥石内部缺陷相对较多,SO42-等有害离子容易侵入,水泥石碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀最为严重。     

电场及低温环境下不同镁盐和硫酸盐组合对水泥基材料碳硫硅钙石侵蚀的影响

为研究在电场和低温共同作用下镁盐及硫酸盐对水泥基材料的侵蚀行为,利用外观破坏等级、抗压强度比以及SEM/EDS,FTIR和XRD等手段分析了其侵蚀机理.结果表明:在电场作用下,阴极Na2SO_4溶液-阳极MgSO_4溶液电极组合在侵蚀120d时的侵蚀效果最明显,其次是阴极MgSO_4溶液-阳极MgSO_4溶液电极组合和阴极MgSO_4溶液-阳极MgCl2溶液电极组合;在阴阳极均存在镁盐时,水泥基材料的侵蚀劣化程度反而不及阳极单独存在镁盐时严重;当阴极存在镁盐时,由于阴极附近的水在电场作用下被电解而使阴极区域聚集了更多的OH-与镁盐生成沉淀Mg(OH)2,Mg(OH)2在侵蚀初期会堵塞试件表面从而延缓SO2-4的迁入,随着侵蚀龄期的增加,积累的镁盐开始腐蚀C-S-H凝胶并造成试件开裂,继而加速试件侵蚀.     

水泥基材料中碳硫硅钙石形成的热力学分析

针对水泥基材料中形成碳硫硅钙石的溶液直接反应机理和硅钙矾石转变机理,建立了热力学模型;由热力学模型得出的数据表明,碳硫硅钙石在0~25℃时可通过溶液直接反应来生成;5℃下钙矾石可与C-S-H凝胶、碳酸钙、石膏和水生成硅钙矾石固溶体,但不能生成碳硫硅钙石晶体,而且硅钙矾石固溶体的生成比碳硫硅钙石通过溶液直接反应生成更为容易.由溶液直接反应生成碳硫硅钙石的焓变数据表明其反应为吸热反应,平衡常数随温度的升高而降低;低温有利于碳硫硅钙石的形成.     

Thaumasite form of sulfate attack in limestone cement mortars: A study on long term efficiency of mineral admixtures

Concrete and mortar made from limestone cement may exhibit a lack of durability due to the formation of thaumasite. The addition of minerals that improve the concrete durability is expected to slow down the formation of thaumasite. In this work the effect of natural pozzolana, fly ash, ground granulated blastfurnace slag and metakaolin on the thaumasite formation in limestone cement mortar is examined. A limestone cement, containing 15% w/w limestone, was used. Mortar specimens were prepared by replacing a part of limestone cement with the above minerals. The specimens were immersed in a 1.8% MgSO₄ solution and cured at 5 and 25 °C. The status of the samples after a storage period of 5 years was reported based on visual inspection, compressive strength, mass measurements, ultrasonic pulse velocity measurements and analytical techniques. It is concluded that the use of specific minerals, as partial replacement of cement, inhibits thaumasite formation in limestone cement mortar.     

水泥/掺合料胶凝材料体系抗硫酸盐侵蚀性能研究

参考ASTM C1012-04测试方法研究硫酸盐溶液浸泡后几种胶凝材料体系砂浆试件的线长度变化,探讨水泥砂浆受硫酸盐侵蚀后的体积膨胀规律;采用XRD分析,揭示其侵蚀机理.试验结果表明,所采用的掺合料及掺加方式配制的水泥砂浆在硫酸盐溶液侵蚀下,出现其线长度不断增长的现象,砂浆试件内部膨胀性产物-钙矾石和石膏形成,但未掺加任何掺合料的砂浆的线长度在21周内变化相对较小.     

粉煤灰对水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能的影响

研究粉煤灰掺量、细度及组成对水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能的影响,结果表明,粉煤灰能改善水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能,其作用效果与粉煤灰组成密切相关;SiO2与Al2O3总量较高、烧失量较低的粉煤灰改善效果较好;组成相同时,粉煤灰掺量为30%的水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能较好;对水泥石的物理改性作用是粉煤灰能有效延缓碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀发生的主要原因。     

硫酸盐对水泥基材料微观结构的影响

本文通过对水泥基材料的细观结构的分析发现：在水泥基材料中添加适宜种类和掺量的添加剂,可以增加水化产物;水化产物填充了浆体的毛细孔,未水化的填充了集料与浆体的间隙,提高了水泥基材料的密实度,改善了界面结构,提高了抗硫酸盐侵蚀能力.本文提出了三种主要侵蚀的方式并建立了理论模型.     

Multi-parameter study of external sulfate attack in blended cement materials

A conventional solution in reducing the potential damage in concrete structures from external sulfate attack is to partially replace the Portland cement with appropriate fly ash. Presently, the compatibility of fly ash as a remedial cement substitution is based on empirically developed ASTM classifications. With proper testing techniques and multi-parameter approaches, one can better correlate the properties of blended cements with the expected level of damage. In this paper, parameters affecting the sulfate resistance of concrete are reviewed and the modifications to conventional expansion tests are discussed. The role of fly ash chemical composition on the level of damage was studied experimentally at macro and micro-scales. The linear expansions were determined both in paste and mortar systems using standard size and modified size specimens. Microstructural studies using ESEM and quantitative EDS were used to characterize the nature of reaction products and fronts. Statistical analysis of data indicated that the sulfate resistance of cementitious materials is significantly influenced by the chemical composition and the transport properties of the system which can be improved by appropriate fly ash substitution. It is also demonstrated that the study of these mechanisms can be expedited using modified size specimens.     

温度对掺石粉水泥基材料硫酸盐侵蚀的影响

将水泥-石灰石粉样品置于不同温度质量分数为5%的MgSO4溶液中,研究温度对掺石灰石粉水泥基材料硫酸盐侵蚀的影响.结果表明:温度对掺石灰石粉水泥基材料硫酸盐侵蚀机理及性能退化影响显著.室温(20±1)℃下,样品发生钙矾石/石膏型硫酸盐侵蚀.低温(5±2)℃下,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、石膏为主,材料性能劣化也更为严重.     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理，总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明：激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数，凝结时间介于13~183min之间，终凝时间介于15~215min之间，流动度介于133~230mm之间，可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求；碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点，28d抗压强度可达到60MPa以上，3d抗压强度可达到稳定强度的70%以上；碱激发胶凝材料高温下性能较稳定，在600~800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上；碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能，其抗冻等级可达到F300以上；碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在，故抗酸腐蚀能力强；碱激发胶凝材料由于孔结构致密，具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题，对未来研究的方向进行了展望。     

对水泥基渗透结晶型防水材料的重新认识

探讨了水泥基渗透结晶型防水材料“渗透”与“堵塞”之间的关系；分析了防水涂层与二次抗渗的内在联系；对GB18445-2001标准的某些规定提出了量化的建议。