电脉冲对水泥水化及硫酸盐侵蚀反应的影响

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1、电脉冲对水泥水化及硫酸盐侵蚀反应的影响重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：殷吉强指导教师：王冲副教授专业：材料科学与工程学科门类：工学重庆大学材料科学与工程学院二O一五年五月InfluenceonHydrationReactionandSulfateAttackofCementConcretebyActionofElectricalPulseAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByYinJiqiangSup

2、ervisedbyAssociateProf.WangChongSpecialty:MaterialScienceandEngineeringCollegeofMaterialScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要硫酸盐侵蚀是影响水泥混凝土耐久性的一个重要因素，同时也是危害程度较大且破坏机理较为复杂的一种侵蚀。为准确预测水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，国内外学者提出诸如增加与侵蚀溶液接触面积、增加侵蚀溶液浓度、增加侵蚀溶液温度、增大结晶压力等方法来加速水泥混凝土硫酸盐侵蚀以快速评定水

3、泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能；但是，各种方法均有不足之处，因此有必要探索一种合理的加速水泥混凝土硫酸盐侵蚀的试验方法。已有研究表明，电脉冲用于混凝土抗硫酸盐侵蚀加速试验方法具有可行性，但电脉冲对水泥水化及硫酸盐侵蚀反应有无影响需要进一步研究。本文利用电脉冲加速水泥混凝土硫酸盐侵蚀破坏，重点研究了电脉冲对水泥混凝土强度发展、水泥水化以及硫酸盐侵蚀产物的影响。研究结果表明：①无侵蚀介质条件下，电脉冲具有加速水泥水化的作用，试验早期水泥混凝土抗压强度有所增加，随着龄期的延长，抗压强度比逐渐减小并小于1；水泥石的-pH值会因为OH离子的定向移动而逐渐降低。②电脉冲会加速未水化水泥的水化反应，但并

4、不会影响水化产物的生成种2+类；水泥混凝土因Ca在电脉冲作用下的定向迁移出现脱钙现象，试验后期部分Ca(OH)2分解，产生大量的孔洞，使水泥混凝土内部结构变得不密实。③硫酸盐侵蚀条件下，电脉冲具有加速水泥混凝土硫酸盐侵蚀的作用；电脉2-冲作用下，硫酸镁作为侵蚀介质比硫酸钠更具有腐蚀性，强度损失更大，同时SO4离子浓度越大，侵蚀越严重；电脉冲作用下，水泥石的pH会降低，随着龄期的延长，越是靠近阴极，试件内部pH降低越多。④硫酸钠侵蚀条件下，电脉冲并不会改变侵蚀产物的种类，但会改变侵蚀产物的数量，钙矾石和石膏的大量生成使试件结构变得粗糙、疏松，并有大量的裂2+缝。硫酸镁侵蚀条件下，Mg离子

5、因脉冲电场作用不会从阴极进入试件内部，其侵蚀产物与全浸泡相比有所差异，和硫酸钠侵蚀条件一样，其内部存在大量的裂缝。⑤电脉冲可以作为一种新的加速硫酸盐侵蚀的方法，但在以后的研究中应合理选择侵蚀介质，同时选择更有效的方法来控制两电极溶液的pH。关键词：水泥混凝土，电脉冲，硫酸盐侵蚀，影响I英文摘要ABSTRACTSulfateattackisanimportantfactorforthedurabilityofcementconcrete.Comparedwithotherdisasters,sulfateattackharmsmoreseriouslyatcementconcretean

6、ditsmechanismofdeteriorationisrathercomplex.Inordertoguaranteethedurabilityofconcreteandaccuratelypredicttheresistanceofsulfateattackofconcrete,variousmethodshavebeenproposedtoquicklyevaluatetheresistanceofsulfateattackofcementconcretebyacceleratedsulfateattack,suchasincreasingtheareaincontactbe

7、tweenconcreteandsulfatesolution,raisingtheconcentrationandtemperatureofthesolution,enhancingthecrystallizationpressureofsulfates,etc.However,thesemethodsallhaveshortcomingssothatitisnecessarytoputforwardamorereasonablerapidm