粉煤灰基地聚物混凝土的碳化性能研究

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1、中国农村水利水电·２０１５年第７期１２１文章编号：１００７－２２８４（２０１５）０７－０１２１－０５粉煤灰基地聚物混凝土的碳化性能研究黄琪，石宵爽，王清远，唐灵（四川大学能源工程安全与灾害力学教育部重点实验室，建筑与环境学院，成都６１００６５）摘要：试验分别设计了碱激发粉煤灰基地聚物混凝土和普通混凝土的配合比方案。依据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（ＧＢ／Ｔ５００８２－２００９）中的碳化试验方法，使用浓度为１％酚酞酒精溶液分别测试了试件在碳化３ｄ、７ｄ、１４ｄ和２８ｄ时的碳化深度。测试和对比了两种混凝土在不同碳化时间的抗压强度的变化。同时，通过对试件的研磨处理，进一步

2、测试了试件表面ｐＨ值的变化。并通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了混凝土碳化反应前后微观结构的变化，利用能量色散Ｘ射线光谱仪（ＥＤＸ）分析测定了碳化前后元素的相对含量。研究结果表明，相比普通混凝土，粉煤灰基地聚物混凝土受碳化影响后期抗压强度变化不大，ｐＨ值变化较缓和，碳化前后元素相对含量差别不大，微观结构更均匀密实，因此其抗碳化性能更佳。关键词：地质聚合物；碳化；抗压强度；元素相对含量；扫描电子显微镜中图分类号：ＴＵ５２８．４１文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣａｒｂｏｎａｔｉｏｎｏｆＦｌｙＡｓｈＧｅｏｐｏｌｙｍｅｒｉｃＣｏｎｃｒｅｔｅＨＵＡＮＧＱｉ，ＳＨＩＸｉａｏ－ｓｈｕａｎｇ，

3、ＷＡＮＧＱｉｎｇ－ｙｕａｎ，ＴＡＮＧＬｉｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳａｆｅｔｙａｎｄＤｉｓａｓｔｅｒＭｅｃｈａｎｉｃｓｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｗｏｍｉｘｔｕｒｅｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｒｄｉｎａｒｙＰｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＰＣＣ）ａｎｄａｌｋａ－ｌｉ－ａｃｔｉｖａｔｅｄｆｌｙａｓｈｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｉ

4、ｃｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＦＧＣ）．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｉｎ“ＯｒｄｉｎａｒｙＣｏｎｃｒｅｔｅＬｏｎｇ－ｔｅｒｍＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄＤｕｒａ－ｂｉｌｉｔｙＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄＳｔａｎｄａｒｄ”（ＧＢ／Ｔ５００８２－２００９），１％ｐｈｅｎｏｌｐｈｔｈａｌｅｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎａｔ３ｒｄ，７ｔｈ，１４ｔｈａｎｄ２８ｔｈｄａｙ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｃａｒｂｏｎｉｚｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅ

5、ｎｔｄａｙｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐＨｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓ＇ｓｕｒｆａｃｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｍｉｃｒｏ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｗｅｒｅｏｂ－ｓｅｒｖｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ａｎｄｅｎｅｒｇｙｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅＸ－ｒａｙｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＥＤＸ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅ－ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｆｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｎｃ

6、ｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｐＨａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＦＧＣ．Ｈｏｗｅｖ－ｅｒ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＦＧＣｉｓｍｏｒｅｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｎｄｄｅｎｓｅｒ．ＩｔｃａｎｂｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＰＣＣ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｃａｒｂｏｎｉ－ｚａｔｉｏｎｏｆＦＧＣｉｓｍｕｃｈｂｅｔｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｏｐｌｏｌｙｍｅｒ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＳＥＭ混凝土是一种多孔的材料，其内部存在着大小不同的毛细于混凝土

7、的保护层厚度，就会破坏钢筋表面的钝化膜，造成钢管、孔隙、气泡，甚至缺陷。当混凝土暴露在空气中时，空气中筋的锈蚀。除此之外，碳化会加剧混凝土的收缩，有可能导致的ＣＯ２通过这些微小的通道，渗透到混凝土内部。普通混凝土混凝土的开裂和结构的破坏，对钢筋混凝土结构的耐久性不中，在有水存在的条件下，空气中的ＣＯ渗透到混凝土内，与其［１－３］。粉煤灰基地聚物混凝土属于胶凝材料，其组成不同于２利中的Ｃａ（ＯＨ）２和Ｃ－Ｓ－Ｈ等碱性物质发生化学反应，导致水普通的硅酸盐水泥。地聚物胶凝材