硫酸盐侵蚀机理及抗硫酸盐侵蚀测试方法的研究

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1、河北理工学院硕士学位论文摘要通过长期浸泡、干湿循环等实验方法，利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)*[IX射线衍射(XRD)等近代测试方法，研究了不同浓度的NazS04和MgSO。溶液对硬化水泥石的侵蚀机理，并观察了其相应的破坏行为。研究发现，在低浓度NazS04溶液中。试体内部形成大量的钙矾石；在高浓度Na2S04溶液中，试体内部生成大量的石膏晶体。其破坏形式是在试体表面产生粗大的裂纹。而受到MgS04溶液侵蚀时，除在低浓度和高浓度下，仍分别形成钙矾石和石膏外，还伴随着水化硅酸钙凝胶

2、的分解。其破坏形式是试体表面变得疏松多孔，产生溃散。采取液相合成、硅酸钙(c3s和C2s)水化以及萃取硬化水泥浆体三种方法制备了水化硅酸钙凝胶(c—s—H)，并分别用ledL及饱和浓度的Na2S04溶液和MgS04溶液进行侵蚀，观察了水化硅酸钙凝胶受侵蚀的情况，进一步探讨了硫酸盐对C．S-H的侵蚀机理。发现在低浓度时，c．S．H表面被溶解；在高浓度时，C．S．H除被溶解外，还生成了大量石膏。从而说明，在没有铝酸盐存在的情况下，C—s—H凝胶同样会受到硫酸盐的侵蚀。其机理为硫酸盐使c—s～H凝胶发

3、生分解。对现有的抗硫酸盐侵蚀测试方法进行了分析比较，结果显示，现有的研究方法仍然存在着缺陷，如现有的钡4试方法不能很好的反映长期浸泡于硫酸镁溶液中的试体没有产生明显的膨胀却已失去了强度的现象；都忽略了水泥硬化初期受到硫酸盐侵蚀的情况。通过本课题的研究，发现干湿循环和测膨胀率的实验方法对硫酸镁侵蚀不敏感，尤其是测膨胀率的方法不适于用来评价水泥抗硫酸镁溶液侵蚀的性能，而长期浸泡实验法则有利于评价硬化水泥石抗硫酸镁侵蚀的性能。关键词：硫酸盐侵蚀水泥机理测试方法河北理工学院硕士学位论文AbstractT

4、hemechanismofsulfateattackonhardenedcementpasteandmortarbarshasbeeninvestigatedwithdifferentconcentrationofNa2S04andMgS04andbymeansofscanningeLectronmicroscopy(SEM)，energydispersivespectroscopy(EDS)andX-raydiffraction(XRD)．Thedemolishingbehaviorsofth

5、especimensalsohavebeenobserved．ItisfoundthatinNazS04solution，whentheconcentrationislow，alargemountofEttringiteproduces，whenhigh，alargemountofgypsumproduces．WhileinMgS04solution，exceptforproducingEttringiteandgypsumrespectivelyinlowandhi曲concentration

6、,itisalsofoundthattheC-S-Hgelhasbeendecompounded．ThelargerandwidercracksappearedonthesurfaceofthespecimensinNa2S04solution，however，thespecimensinMgS04solutionbecomelooseandthestrengthbecomelower．C-S·HWaspreparedbysynthesizinginsolution．hydratingfromc

7、alciumsilicate(C3Sandc2s)andextractingfromhardenedcementpaste，andimmersedinNa2S04andMgS04solutionrespectively，inordertoinvestigatethemechanismofsulfateattackonC—S·H．Theresultsshowthatinlowerconcentrationsolution，C-S-Hdecompounded，whileinhigherconcent

8、rationsolution，exceptfordecompounding；alargemountofgypsumproduced．Itisknownfromtheseresultsthatevenifthereexistsnoaluminate，sulfatecanmakeC-S-Hdecompounded．Theexistingmethodsfortestingthesulfateresistancewereanalyzedanddiscussed．Itcanbeknownfromtheex