海上采油平臺和海底管線等工程除發(fā)生物理破壞和化學(xué)侵蝕等腐蝕破壞外,還發(fā)生嚴重的微生物腐蝕。為此,開展了不同養(yǎng)護溫度下普通硅酸鹽水泥和二水石膏共同改性鋁酸鹽水泥,海水環(huán)境下微生物的生長繁殖規(guī)律及微生物對鋁酸鹽水泥基材料性能的影響研究,擬闡明微生物對鋁酸鹽水泥基材料的腐蝕機制。在探明上述腐蝕規(guī)律和機制的基礎(chǔ)上,還探討了殺菌劑型防護材料對鋁酸鹽水泥基材料耐生物腐蝕的效果。得出以下結(jié)論:（1）通過分析20℃和50℃養(yǎng)護條件下普通硅酸鹽水泥和二水石膏復(fù)摻對鋁酸鹽水泥基砂漿性能的影響,確定了三元膠凝體系中鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥及二水石膏質(zhì)量比例為85%:4%:11%。（2）微生物在海水環(huán)境中的生長曲線包括延滯期、快速分裂期、穩(wěn)定期和衰亡期。確定了海水腐蝕介質(zhì)為振蕩培養(yǎng)4 d的海水菌液,12 d為一更換周期,底物硫代硫酸鈉濃度為10 g·L^-1。（3）全浸環(huán)境比半浸環(huán)境下鋁酸鹽水泥基材料的腐蝕作用更明顯。由質(zhì)量變化和腐蝕系數(shù)可知,120 d齡期腐蝕介質(zhì)中微生物對鋁酸鹽水泥基材料有明顯的腐蝕效果。物相分析和微觀結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,腐蝕介質(zhì)對鋁酸鹽水泥基材料發(fā)生了微生物腐蝕,致使... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海洋生物對混凝土的腐蝕

還發(fā)生了嚴重的微生物腐蝕[1](見圖 1-1 和圖1-2)�；炷恋奈⑸锔g指由微生物的新陳代謝作用造成混凝土的腐蝕破壞。腐蝕混凝土的微生物中，起主要作用的優(yōu)勢微生物為硫桿菌屬，常見的為硫氧化細菌，它可以將硫單質(zhì)或含硫物質(zhì)氧化成生物硫酸(H2SO4)，形成的生物硫酸進而被一層水膜包裹，形成生物膜[2]。嗜酸性的硫氧化細菌在水膜的包裹作用下與生物硫酸一起，通過混凝土的孔隙逐步滲入到混凝土內(nèi)部，并進一步代謝產(chǎn)酸，從而加速混凝土的腐蝕破壞作用。其腐蝕機理為 H2SO4與混凝土內(nèi) Ca(OH)2反應(yīng)生成石膏，同時導(dǎo)致水泥的水化產(chǎn)物水化硅酸鈣(C-S-H)分解，生成不溶性且無膠結(jié)作用的 SiO2膠體，石膏進而與 C3A 反應(yīng)生成鈣礬石(AFt)，致使混凝土產(chǎn)生膨脹開裂[3-4]。微生物腐蝕可導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面污損、表層疏松、砂漿脫落、骨料外露

Al(OH)3(鋁膠) 和 C-S-H 凝膠將鈣礬石、CAH10及 C3AH6膠結(jié)在一起，使得漿體內(nèi)整體結(jié)構(gòu)致密。而從圖2-3(b)可以看出，鋁酸鹽水泥基砂漿試件內(nèi)部主要為立方相晶體 C3AH6，鋁膠和C-S-H 凝膠在晶體之間起膠凝作用。但是內(nèi)部孔隙較大，結(jié)構(gòu)較疏松，宏觀表現(xiàn)為強度較低，與力學(xué)性能分析結(jié)果保持一致。(a) 20℃ (b) 50℃圖 2-3 兩種養(yǎng)護溫度下鋁酸鹽水泥基砂漿試件 SEM 圖2.2.2 普通水泥和二水石膏復(fù)摻對鋁酸鹽水泥基砂漿性能的影響通過上節(jié)關(guān)于不同溫度對鋁酸鹽水泥基砂漿力學(xué)性能的影響研究，確定腐蝕所用鋁酸鹽水泥基砂漿的養(yǎng)護溫度為 20℃。在上述基礎(chǔ)上研究 20℃養(yǎng)護條件下，普通水泥和二水石膏復(fù)摻對鋁酸鹽水泥基砂漿性能的影響。(1) 力學(xué)性能20℃養(yǎng)護條件下，普通水泥和二水石膏復(fù)摻對鋁酸鹽水泥基砂漿 28 d 抗壓強度的影響結(jié)果如圖 2-4 所示。圖 2-4(a)表示普通水泥摻量取某一固定值(0、2、4、6、8、10%)，不同二水石膏摻量(9~19%)的鋁酸鹽水泥基砂漿 28 d 抗壓強度

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3364840