【摘要】：堿激發(fā)膠凝材料作為一種新型的建筑材料,具有早期強度高,抗凍性能優(yōu)良的特點。主要特點為使用固體廢棄物作為主要原料,節(jié)約能源,因此受到了越來越多的關注。但堿激發(fā)膠凝材料干燥條件下易開裂和耐久性研究不足等問題制約其廣泛的應用。資料顯示,堿礦渣混凝土易被碳化,碳化后使混凝土堿度下降,降低了混凝土對鋼筋的保護作用,提高了混凝土因鋼筋發(fā)生銹蝕而發(fā)生結(jié)構破壞的風險。同時混凝土在服役過程中可能受到海水和地下水的硫酸鹽的侵蝕,由于堿礦渣中不含有氫氧化鈣,導致其抵抗硫酸鎂侵蝕的能力較差。因此能否克服上述兩大耐久性問題是堿礦渣混凝土能否應用的關鍵。本文以礦渣為主要原料,主要研究了激發(fā)劑堿含量、養(yǎng)護齡期、激發(fā)劑種類對堿礦渣(AAS)混凝土碳化深度的影響,并分析了激發(fā)劑不同時AAS漿體水化產(chǎn)物、碳化產(chǎn)物組成、形貌的變化。研究了摻入活性氧化鎂對AAS體系抗裂性、體積穩(wěn)定性、氣孔率、非蒸發(fā)水含量、碳化深度的影響,并分析了氧化鎂摻入后漿體碳化前后產(chǎn)物組分、形貌的變化,并提出了氧化鎂改善堿礦渣混凝土耐久性機理。同時本文研究了激發(fā)劑堿含量和種類、氧化鎂摻量對AAS混凝土抗硫酸鈉和抗硫酸鎂侵蝕性能的影響,分析了浸泡后混凝土質(zhì)量和抗壓強度的變化。論文主要研究結(jié)果如下:(1)延長混凝土標養(yǎng)時間可以提高抗碳化性能;混凝土堿含量高時,早期碳化較慢,后期碳化速率大于低堿含量混凝土;使用氫氧化鈉作為激發(fā)劑(AASN),28d、56d碳化深度均小于水玻璃激發(fā)的混凝土。AASN漿體水化產(chǎn)物中可以觀察到有明顯的類水滑石生成,碳化后生成晶粒巨大的單斜鈉鈣石,使用水玻璃激發(fā)時,早期碳化后產(chǎn)生蘇打石。碳化后混凝土強度略有增長,相對于空白樣混凝土強度有所下降。(2)隨著氧化鎂活性提高,氧化鎂水化速率越快,AAS漿體的抗裂性能也隨之提高。在自然養(yǎng)護條件下,摻入3%氧化鎂時,混凝土的體積穩(wěn)定性及抗氯離子滲透性能最好。(3)氧化鎂的摻入能降低AAS漿體的吸水率,提高非蒸發(fā)水含量。隨著氧化鎂摻量的增加,混凝土的抗碳化性能也隨之提高。在AAS中摻入3%氧化鎂后,28d時氧化鎂接近水化完全,在AASN中摻入3%氧化鎂可以明顯提高類水滑石的含量。摻入氧化鎂漿體進行碳化時,早期堿碳化后的主要形式為純堿(Na2CO3·10H2O),隨著碳化進行開始向蘇打石(NaHCO3)轉(zhuǎn)化,水化產(chǎn)物中類水滑石可以吸附CO32-,碳化嚴重時類水滑石發(fā)生分解。漿體中剩余氧化鎂可以直接參與碳化反應。摻入氧化鎂后延緩了C-S-H凝膠的分解,促進了文石的生成。(4)經(jīng)硫酸鈉和硫酸鎂浸泡后混凝土的濕質(zhì)量沒有明顯變化,干質(zhì)量隨著浸泡時間延長而有所增加,對混凝土強度影響不明顯。堿礦渣漿體中水化產(chǎn)物類水滑石可以對溶液中的硫酸根產(chǎn)生吸附。
【圖文】：

含量對 AAS 混凝土碳化深度的影響。從圖中可碳化深度均逐漸增大。堿含量為 4%時，混凝土碳化結(jié)果來看，其碳化深度的增長近似服從時間速率下降，56d 碳化深度較 28d 略微增長。而混28d、56d 的碳化深度均較小于 AAS4 組，碳化齡。AAS8 混凝土 7d 的碳化深度幾乎為零，但 7d 到 28d 時碳化深度與 AAS6 接近。至 56d 時碳化

武漢理工大學碩士學位論文期對 AAS 混凝土碳化深度的影響?zhàn)B護齡期對 AAS 碳化深度的影響。從圖中可以看出凝土碳化比較劇烈，56d 時碳化深度大于 1cm。隨碳近似成直線關系。隨著養(yǎng)護齡期的延長，堿礦渣混度的下降，表現(xiàn)為養(yǎng)護齡期越長，同時期下碳化深度d 脫模后，水化程度低，且氣孔率較大，便于二氧化的延長，混凝土的強度升高，氣孔率降低，且隨著始進入 C-S-H，，為保持電價平衡，會固定一部分 N孔溶液 pH 降低，使碳化深度下降。并且隨著養(yǎng)護，混凝土碳化前已經(jīng)具有較高的強度，抵抗開裂的能同作用下，提高了混凝土抗碳化性能。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU528

【參考文獻】

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本文編號：2531911