电沉积处理对砂浆bet比表面积及微孔结构的影响研究

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1、http://www.paper.edu.cn电沉积处理对砂浆BET比表面积及微孔结构的1影响研究PP储洪强，蒋林华河海大学材料科学与工程系（210098）E-mail:chq782003@yahoo.com.cn摘要：采用COULTERSA3100比表面积和孔径分析仪研究了电沉积处理后带裂缝的砂浆比表面积和孔结构的变化。结果表明：电沉积处理过的砂浆试件用ZnSOB4B电沉积溶液距沉积面5mm以及MgSOB4B溶液距沉积面5㎜，20㎜处试样总孔体积、各孔径范围内孔的体积及比表面积与未经过电沉积处理的砂浆试件相比均有所下降，而砂浆试件其余范围内试样的总孔体积、各孔径

2、范围内孔的体积及比表面积几乎不变；ZnSOB4B溶液中电沉积处理过的砂浆试件距沉积面5㎜处试样直径在20㎜以上孔的体积减少幅度最大，MgSOB4B溶液中电沉积处理过的砂浆试件距沉积面5㎜处试样总孔体积及比表面积下降幅度最大。关键词：砂浆；电沉积；裂缝修复；BET比表面积；微孔结构；[1～4]电沉积方法修复混凝土裂缝是国际上近些年出现的一项新技术PP，特别适用于用传统的修复技术难以奏效或价格太高的混凝土结构。带有裂缝的混凝土结构采用电沉积方法修复后，抗侵蚀等性能得到明显提高，原因可能是混凝土内部微观结构发生了变化，但电沉积处理对混凝土内部微观结构的影响尚不清楚，所以

3、本文就电沉积处理对砂浆BET比表面积及微孔结构的影响进行了试验研究，以探明经修复后带裂缝混凝土的相关性能提高的原因。1实验1.1实验装置及工作原理将带有裂缝的水泥砂浆试件放入电解槽中，试件中预先埋入钢筋并引出导线，该导线与电源的负极相连作为阴极，同时将片状钛网板放入电解槽底部，并与电源的正极相连作为阳极，然后注入电沉积溶液。这样水泥砂浆试件、电沉积溶液、辅助电极、导线、电源就构成一个回路，如图1所示。向回路中施加微弱的低压直流电，当电流流过溶液时，正负离子分别向两极移动，同时在电极上发生一系列反应，最后沉淀物沉积在水泥砂浆试件的裂缝和表面上，从而达到修复裂缝的目的

4、。1.2实验原材料水泥为中国水泥厂生产的32.5级普通硅酸盐水泥，细集料为天然河砂，化学试剂主要是汕头光华化学厂生产的七水合硫酸锌（ZnSOB4B•7HB2BO）和上海通亚精细化工厂生产的七水合硫酸镁（MgSOB4B•7HB2BO）。1PP本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金项目（项目编号：20020294012）资助。-1-http://www.paper.edu.cn带裂缝的水泥砂浆试件钢筋电极距离电沉积溶液片状钛网板电极+直流电源-图1实验装置示意情况Fig.1Specimenorientationandcurrentapplication1.3试件制作

5、实验采用水泥砂浆试件的尺寸为40㎜×40㎜×160㎜，水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，胶砂比1:2.5，钢筋ф6㎜，预先埋置于砂浆试件中，水灰比0.6，保护层（钢筋外边缘与裂缝所在面之间的距离）厚度15㎜。试件在标准条件下养护28d后，在NYL-600型压力试验机下施加横向劈裂荷载，则在其纵向中部位置附近产生贯穿裂缝，缝宽0.3mm±0.05mm，3个试件1组，用于本次试验的试件共有36个。试件表面及裂缝的情况见图2。图2试件表面及裂缝情况Fig.2Detailsofmortarsurfaceandcrackedpart1.4实验过程采用ZnSOB4B，MgSOB

6、4B电沉积溶液，浓度0.05mol/L，试件表面的电流密度为1A/㎡，砂浆试件除裂缝所在面，其他面上均涂上硅橡胶，裂缝所在面朝下，辅助电极为片状钛网板，电极距离40㎜，对比试件浸泡在相同浓度的溶液中，除未进行电沉积处理，其余条件均与电沉积处理的试件保持一致，每5d更换1次溶液，电沉积处理20d后，取出所有试件，裂缝基本上完全愈合，每个试件在裂缝与纵向端部的中部范围内分别从距沉积面5㎜，20㎜及35㎜处取样分析。2结果与讨论2.1吸附-脱附等温线在ZnSOB4B，MgSOB4B电沉积溶液中，电沉积处理及未处理的砂浆试件不同位置试样50℃时a的吸附-脱附等温线见图3，

7、图中纵坐标VPP表示单位质量试样吸附-脱附时所吸附气体在标准状况下（0℃，101.325kPa）所占有的体积。-2-http://www.paper.edu.cn40Electrodeposited40Electrodepositeda(ml/g)Non-electrodepositeda(ml/g)Non-electrodepositedVV303020201010000.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0P/PP/PS0S0ZnSOB4B电沉积溶液MgSOB4B电沉积溶液（a）距沉积面5㎜处试样40Electrodeposit

8、ed40E