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1、第36卷第2期土 木 工 程 学 报Vol136 No15 2003年2月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALFeb 2002混凝土中钙矾石作用的二重性及其发生条件杨建森(宁夏大学)摘 要 钙矾石被广泛用来提高混凝土或胶凝材料的早期强度,或被用来生产收缩补偿混凝土,而延迟钙矾石的形成却引起混凝土的胀裂性破坏,这就形成了钙矾石作用的矛盾的二重性。探讨了混凝土中钙矾石的形成机理、结晶构造、形成条件、稳定性及延迟钙矾石的成因、危害,旨在揭示钙矾石作用的二重性,力求找出抑制延迟钙矾石膨胀的途径,更好地发挥钙矾石的优越性能。关键词 钙矾石 膨
2、胀 作用 二重性 延迟钙矾石形成 发生条件中图分类号:TU528 文献标识码:A文章编号:1000Ο131X(2003)02Ο0100Ο04DISCUSSIONONTHEACTIONDUALITYOFETTRINGITEANDITπSCAUSINGCONDITIONINCONCRETEYangJiansen(NingxiaUniversity)AbstractAnactiondualityoftheettringiteinconcreteisstudiedinthepaper.Today,theettringiteisusedtoimprovethee
3、arlystrengthofconcreteorcement.Sometime,itπsexpansioncharacteristicisusedtomakeashrinking-compensateconcrete.Thedelayedettringiteformationwillcausetheexpansivecrackofconcrete.Therefore,anactiondualityoftheettringiteinconcretearise.Inordertoexposethemechanismoftheactiondualityoft
4、heettringiteinconcrete,severalaspectsaredis2cussedindetail.Itisincludedasthecrystalstructure,formationcondition,andstabilityoftheettringite.Thecausesanddetrimentofthedelayedettringiteformationarealsodiscussed.Keywords:ettringiteexpansion,action,duality,delayedettringiteformation
5、,causingcondition 自1892年被发现到1940年的一段较长时期内,高温环境(高于70℃)会发生分解,有产生更大收钙矾石(国际名称ettringite,简称AFt—aluminatefer2缩以致开裂或分解后的AFt重新结晶导致膨胀开裂的ritetrisulphatehydratephase)曾被视为“水泥杆菌”而危险性,延迟钙矾石的形成(delayedettringiteforma2一直遭受工程界的排斥和冷落。随着科学技术的日益tion,简称DEF)可能会引起混凝土的膨胀破坏。这发展和水泥生产工艺的不断革新,作为混凝土重要胶就构成了
6、钙矾石作用的二重性。凝材料的水泥,其品质和强度取得了本质性的提高。20世纪30年代后,经过各国学者的锐意研究,发现1 钙矾石的形成机理生长在高强度高密实度水泥石孔隙中的钙矾石膨胀致裂作用会受到抑制,也就是说,在水泥混凝土强度大综观目前工程领域中使用的各种膨胀剂(M型、幅度提高的前提下,水泥石的强度与钙矾石的致裂作S型、K型等)和膨胀水泥,它们大都是通过水化产用两者之间存在着统一的辩证关系,这就导致了随后
生AFt来实现膨胀目的。在这些水泥水化过程中,形的变害为利,因此40年代中期各种混凝土用膨胀剂
成AFt的反应主要有下列3种:和膨胀水泥相继诞生。从此
7、,钙矾石就广泛被用作混3CaO·A12O3+3(CaSO4·2H2O)+26H2O→凝土收缩补偿及水泥早强快硬所不可缺少的组分。但3CaO·A12O3·3CaSO4·32H2O;是,在利用其有利的一面时,往往由于对其生成与稳定条件的忽略,有时又带来负面的影响。如AFt处于CaO·A12O3+3(CaSO4·2H2O)+2Ca(OH)2+24H2O→3CaO·A12O3·3CaSO4·32H2O;3CaO·A12O3·CaSO4+8CaSO4+6CaO+96H2O→收稿日期:2001-03-13 第36卷 第2期杨建森·混凝土中钙矾石作用的二重性探讨·1
8、01·3(3CaO·A12O3·3CaSO4·32H2O)1无论上述哪种反应形式,都经历相同的
