西部鹵水環(huán)境會(huì)導(dǎo)致混凝土性能退化甚至結(jié)構(gòu)破壞,使混凝土服役壽命大幅縮短�；炷聊z凝漿體作為其基本單元,決定了混凝土的力學(xué)性能和耐久性能,因此探明鹵水中Cl~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)等侵蝕性離子對(duì)混凝土膠凝漿體的水化產(chǎn)物組成及漿體微結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理,可為西部鹵水侵蝕環(huán)境下混凝土的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本文依托國家“973”計(jì)劃項(xiàng)目“嚴(yán)酷環(huán)境下混凝土材料與結(jié)構(gòu)長壽命的基礎(chǔ)研究”(2015CB655100),采用XRD、SEM-EDS、~(29)Si、~(27)Al NMR和BET氮?dú)馕降葴y(cè)試技術(shù),研究了Cl~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)離子單獨(dú)或耦合侵蝕對(duì)C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上研究了鹵水侵蝕對(duì)水泥粉煤灰復(fù)合膠凝漿體中的水化產(chǎn)物組成、含鋁相產(chǎn)物轉(zhuǎn)變以及C-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。得出如下主要結(jié)論:(1)NaCl侵蝕對(duì)C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)影響較弱;NaCl+NaSO_4侵蝕導(dǎo)致C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著演變,NaCl+NaSO_4的侵蝕下C-S-H凝膠Ca/Si和Al[4]/Si降低和MCL增大主要為SO_4~(2-)侵蝕作用。NaCl+MgSO_4侵蝕C-(A)-S-H凝膠時(shí),C-(A)-S-H凝膠的Ca/Si和Al[4]/Si降低幅度較NaCl+NaSO_4侵蝕時(shí)大,C-(A)-S-H凝膠部分轉(zhuǎn)變成具有支鏈結(jié)構(gòu)的M-S-H,Mg~(2+)和SO_4~(2-)耦合侵蝕比SO_4~(2-)侵蝕對(duì)C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)的影響顯著。(2)低Ca/Si和摻入Al的C-(A)-S-H凝膠在NaCl、NaCl+NaSO_4或NaCl+MgSO_4侵蝕下其微結(jié)構(gòu)參數(shù)(Ca/Si降低、MCL增加和Al[4]/Si降低)變化幅度均較高Ca/Si和未摻Al的C-S-H凝膠小,降低Ca/Si和Al摻雜可削弱SO_4~(2-)單獨(dú)侵蝕和Mg~(2+)與SO_4~(2-)耦合侵蝕對(duì)C-(A)-S-H凝膠的脫鋁、脫鈣作用,提高C-(A)-S-H凝膠在SO_4~(2-)和Mg~(2+)侵蝕下熱力學(xué)穩(wěn)定性。(3)SO_4~(2-)侵蝕導(dǎo)致C-(A)-S-H凝膠的平均孔徑、累積孔容和比表面積減小;低Ca/Si和Al摻雜的C-(A)-S-H凝膠在SO_4~(2-)侵蝕下,平均孔徑、累積孔容和比表面積減小程度比高Ca/Si和未摻雜Al的C-S-H凝膠的減小程度要小,降低Ca/Si或Al摻雜可削弱SO_4~(2-)侵蝕對(duì)C-(A)-S-H凝膠孔結(jié)構(gòu)的影響。SO_4~(2-)侵蝕C-(A)-S-H凝膠導(dǎo)致其對(duì)Cl~-吸附量降低。(4)相比同齡期水中養(yǎng)護(hù),鹵水侵蝕可提高膠凝漿體中水泥和粉煤灰的水化程度,降低膠凝漿體中Ca(OH)_2、AFm和TAH含量,增加AFt和Friedel鹽生成量;鹵水侵蝕可導(dǎo)致C-(A)-S-H凝膠Ca/Si降低,硅氧四面體聚合度增加、MCL增大,處于硅氧鏈上橋位置Al[4]量減小,Al[4]/Si下降,上述C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)參數(shù)變化幅度隨著鹵水侵蝕齡期的延長而增大,鹵水侵蝕可導(dǎo)致膠凝漿體中C-(A)-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著演變。(5)在水中養(yǎng)護(hù)和鹵水侵蝕下,隨著粉煤灰摻量增加,膠凝漿體中C-(A)-S-H凝膠的Ca/Si降低,Al[4]/Si增大,MCL增大。相比水中養(yǎng)護(hù),鹵水侵蝕導(dǎo)致膠凝漿體中C-(A)-S-H凝膠的Ca/Si和Al[4]/Si均降低,MCL增大,其變化幅度隨著粉煤灰摻量的增加而減小,粉煤灰可削弱鹵水侵蝕對(duì)膠凝漿體中C-(A)-S-H凝膠脫鋁、脫鈣作用,提高鹵水侵蝕下膠凝漿體中C-(A)-S-H凝膠的熱力學(xué)穩(wěn)定性。鹵水侵蝕下,隨著粉煤灰摻量增加,Ca(OH)_2和AFt生成量減小,Friedel鹽生成量增加,粉煤灰可以提升鹵水侵蝕條件下漿體的Cl~-固化能力和抗硫酸鹽侵蝕能力。(6)在鹵水侵蝕下,隨著水膠比的增大,水泥粉煤灰膠凝漿體中Friedel鹽、CaSO_4·2H_2O和AFt生成量增多,C-A-S-H凝膠中處于硅氧鏈橋位置Al[4]向AFt和Friedel鹽中的Al[6]轉(zhuǎn)變,Al[4]/Si降低,C-A-S-H凝膠的硅氧四面體聚合度和MCL增大,C-A-S-H凝膠脫鋁、脫鈣嚴(yán)重,降低水膠比可削弱鹵水導(dǎo)致膠凝漿體中C-A-S-H凝膠微結(jié)構(gòu)演變和含鋁相水化產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變程度。本文研究成果為探明西部鹵水侵蝕環(huán)境下混凝土膠凝漿體微結(jié)構(gòu)形成、演變與性能退化機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

（3）鹽結(jié)晶抑制劑對(duì)水泥-粉煤灰膠凝漿體微結(jié)構(gòu)的影響研究鹽結(jié)晶抑制劑（一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料）對(duì)水泥-粉煤灰漿體的水化放熱和微觀形貌的影響；研究不同鹽結(jié)晶抑制劑摻量的水泥-粉煤灰漿體在鹵水侵蝕作用下，侵蝕不同齡期的漿體侵蝕產(chǎn)物組成、C-S-H 微結(jié)構(gòu)的形成與演變規(guī)律、含鋁相產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變。技術(shù)路線如圖 1-2 所示：

放在可控溫的磁力攪拌機(jī)上，然后將 Ca(NO3)2·4H2入其中，接著再逐滴加入 Al(NO3)3·9H2O 溶液，邊滴加邊攪拌以保。全部滴加完后，通過加入 NaOH 調(diào)節(jié)溶液 pH 值在 13 以上。反成后，將錐形瓶瓶口用凡士林密封，調(diào)節(jié)磁力攪拌機(jī)溫度為 60℃應(yīng) 28d 后將產(chǎn)物取出進(jìn)行抽濾。濾渣倒入燒杯中，然后用去離子濾 3 遍，最后一遍盡可能抽干，最后將濾渣置于 50℃真空干燥箱（真空度為 0.07MPa），載轉(zhuǎn)至專用真空干燥皿中備用。C-(A)-S程見圖 2-1。

NaCl+Na2SO4侵蝕 NaCl+MgSO4侵蝕(c) Ca/Si=0.8圖 2-2 不同鈣硅比的 C-S-H 凝膠在不同侵蝕環(huán)境下的 SEM-EDS 圖譜表 2-1 侵蝕前后 C-S-H 的 Ca/Si 實(shí)測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì) Ca/Si實(shí)測(cè) Ca/Si未侵蝕 NaCl NaCl+Na2SO4NaCl+MgSO41.7 1.61 1.67 1.32 --1.3 1.28 1.26 1.08 --0.8 0.76 0.74 0.71 --由圖 2-2 和表 2-1 可知，NaCl 侵蝕后 C-S-H 凝膠 Ca/Si 變化不大，設(shè)計(jì)Ca/Si=1.7、1.3、0.8 的 C-S-H 凝膠經(jīng) NaCl 侵蝕后 Ca/Si 由原來的 1.61、1.28 和0.76 變?yōu)?1.67、1.26 和 0.74，變化幅度在 1.56%~3.73%之間，說明 Cl-對(duì) C-S-H凝膠 Ca/Si 沒有明顯的影響，即 Cl-的侵蝕脫鈣作用較弱。NaCl 和 Na2SO4共同侵蝕作用下，C-S-H 凝膠 Ca/Si 分別降至 1.32、1.08 和 0.76，降幅分別為 18.01%、

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本文編號(hào)：2808580