硬化水泥浆体钙溶出研究

《硬化水泥浆体钙溶出研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、隶。初大·粤硕士学位论文万方数据硬化水泥浆体钙溶出研究中国南京东南大学2014年5月本论文获国家973计划项目(2009CB623203)项目资助。万方数据Theresearchofcalciumleachingofhardenedcementpastes上甥嬲ADissertationSubmittedtoSoutheastUniVersityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByLILinSupervisedbyAssociateProfessorⅥ【f气NKeshuSchoolof

2、MaterialsScience&EngineeringSoutheastUniVersi够May2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：嗍刎毕东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书

3、馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。一龋扯聊虢确薅吼扭n。万方数据捅要摘要溶蚀作为水泥基材料耐久性的一个重要组成部分，受到人们越来越多的关注。在溶蚀过程中，钙元素作为水泥浆体的主要组成元素，在与环境水接触时，不断溶解、扩散并溶出，从而给水泥基材料的微结构、传输

4、行为、力学性能造成严重的劣化影响。为了探究硬化水泥浆体钙溶出机理以及实现对钙溶出后性能的预测，本论文针对钙溶出过程的两个关键子过程和整体模型展开研究。首先，为了研究钙溶出过程中的溶解行为，本文在实验基础上建立了6mol／L硝酸铵溶液加速钙溶出条件下的固液平衡曲线。发现其曲线仍分为三个阶段，并可以用在去离子水中的方程模拟。其主要差别在于不同条件下的关键参数不同：其中钙离子平衡浓度约为3mol／L，约比去离子水中高两个量级，这也是主要的加速机理；氢氧化钙(CH)完全溶出和C—S—H凝胶开始溶解时液体中钙离子浓度约为2．95m01／L；C—

5、S—H凝胶快速脱钙时液体中钙离子浓度约为O．13mol／L。从其它元素和液体钙的平衡曲线可知s和Mg也分三个阶段溶出，而Al和Fe不溶出。其次，为了研究钙溶出过程中孔结构的演化与固体钙关系，本文先后应用了三种基于X射线断层照相(X—CT)和数字图像处理技术的方法定量表征了孔隙率空间分布，并用EDS、XRD和热重分析对不同水灰比部分钙溶出的样品组成进行了分析。发现随着水灰比的增大，溶蚀深度越大，但表面处增加的孔隙率的量却减少，这与单位体积内可溶蚀的量有关。溶蚀过程中不仅CH和C—S—H凝胶的溶出，也有钙矾石的溶解并溶出。把溶蚀的组分全部

6、假设为CH形式溶出计算的孔隙与单次CT法所测结果，有一定的吻合性。通过对比钙溶出后钙的梯度分布和用饱水干燥双CT法测得孔隙率分布，发现CH溶出能引起孔隙率明显的增加，而C—S—H脱钙引起的孔隙率增加不明显。最后，对已有模型中的固液平衡曲线模型进行了改进，建立了新的钙溶出模型，并用matlab编程实现。该模型可给出液体钙、固体钙、孔隙率、扩散系数以及钙硅摩尔比随侵蚀时间和位置的演化，全面表现钙溶蚀对水泥浆体的影响。将改进后模拟结果与改进前模拟结果以及部分实验数据进行比较发现，钙硅比、溶蚀深度和孔隙率在一定程度一定范围内与实验结果吻合性较

7、好。通过对比不同水灰比模拟结果发现，水灰比越大的样品初始孔隙率越大、固体钙浓度越小，随溶蚀的进行，固液钙溶度、钙硅比下降的越快，孔隙率、扩散系数增加的越快。关键词：钙溶蚀；固液平衡曲线；孔隙率；X—CT；模拟；硝酸铵加速；硬化水泥浆体万方数据A6sf翔ctAbstractAsoneofthemoStimponantdurabilit)，concemsincement．basedmaterials，calciumleachinggetsmorea11dmoreattentioninrecentyears．Duringcalciumlea

8、ching，thecalciuminsolidskeletonwilldissolveanddifmsewhencement．basedma白erialsareincon忸ctwithsurroundingwater，w