弱堿環(huán)境下硫酸鹽侵蝕水泥石中C-S-H凝膠結構的形成與演變
發(fā)布時間：2021-11-10 02:46
硫酸鹽侵蝕是導致水泥基材料耐久性退化和服役壽命縮短的重要環(huán)境因素之一,SO42-在水泥基材料中的擴散與反應,造成其膨脹、開裂、強度損失以及微結構損傷等。水化硅酸鈣（C-S-H）凝膠是水泥基材料水化產(chǎn)物的主體,也是混凝土材料的基本單元,其組成結構對實際工程中混凝土的力學性能和耐久性能產(chǎn)生重要影響。然而,C-S-H凝膠結構復雜多變,易受到侵蝕離子、溫度、礦物摻合料等因素影響。因此,深入分析C-S-H凝膠因硫酸鹽侵蝕引起的微結構演變對混凝土結構耐久性設計和服役壽命的提高具有重要意義。本文基于國家自然科學基金“弱堿環(huán)境下混凝土石膏型硫酸鹽侵蝕機制”（No:51578004）,采用XRD、SEM-EDS、27Al NMR、29Si NMR和1H NMR等測試技術,研究了Na2SO4溶液pH值、弱堿環(huán)境下Na2SO4溶液濃度對硅酸鹽水泥漿體中C-S-H凝膠結構的影響規(guī)律,并分析了漿體侵蝕產(chǎn)物組成與形貌、...
【文章來源】：安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
固相拓撲反應原理的鈣礬石膨脹過程
學碩士論文 第或硅灰石膏），它的生成需要硅酸根離子，而該離子只能通過未水-H 凝膠中獲得，因此該物質的生成會造成水泥基材料嚴重的軟化性喪失鹽侵蝕過程中，可以根據(jù)溶液中的陽離子種類將硫酸鹽侵蝕從化學硫酸鈉反應、硫酸鎂反應、硫酸鈣反應等。不同的硫酸鹽類型引發(fā)形成的侵蝕產(chǎn)物也各具特點。泥基材料暴露于硫酸鈉、硫酸鉀溶液中，水泥基材料會經(jīng)歷一個由。首先，試件的表面會由于鈣離子的析出而形成一個低鈣析出層和裂縫，石膏沉積其中；其次，隨著硫酸根離子的不斷深入，在主反，最后是未被侵蝕的水泥基體。暴露于硫酸鈣溶液中水泥基材料的、硫酸鉀溶液類似，但損傷程度降低。這是因為在生成鈣礬石的過全部來自于溶液本身，不會造成氫氧化鈣和 C-S-H 的分解。圖 1-酸鹽水泥漿體遭受硫酸鈉溶液侵蝕過程中材料的損傷過程。
士論文 認為實際工程混凝土孔溶液中由于堿性離子的存在以及 生成，即使生成了石膏也不會破壞混凝土的結構。肖佳等值為 8.5 左右）環(huán)境下硫酸鹽侵蝕對水泥基材料的破壞并鈣礬石，而是其膠凝物質的分解以及石膏相的形成引起了軟化。劉開偉等[48]探究了硫酸鹽侵蝕對水泥基材料的破壞泥基材料侵蝕是由表及里的，石膏相的形成不僅需要較高侵蝕齡期。受到較高濃度（0.352 mol/L ）硫酸鈉溶液長表層區(qū)域會生成“脈絡狀”的石膏（圖 1-3），這些石膏，會造成砂漿表層的軟化脫落而不是引起膨脹。因此他們膏相的形成有密不可分的關系。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]硫酸鈉溶液pH值對硅酸鹽水泥砂漿析鈣及侵蝕產(chǎn)物的影響[J]. 劉開偉,程星星,孫道勝,王愛國,張高展. 建筑材料學報. 2019(02)
[2]硫酸鹽侵蝕溶液pH值對硅酸鹽水泥漿體C-（A）-S-H凝膠結構的影響[J]. 張曉佳,張高展,孫道勝,劉開偉,程星星,王月明. 復合材料學報. 2019(02)
[3]水泥基材料硫酸鹽侵蝕機理的研究進展[J]. 張曉佳,張高展,孫道勝,劉開偉. 材料導報. 2018(07)
[4]石膏紅外圖譜鑒定研究[J]. 閆蔚,曾柏淋,孟江,王淑美,梁生旺. 光譜學與光譜分析. 2016(07)
[5]MgSO4侵蝕條件下水泥漿體相組成及Al相轉變[J]. 丁慶軍,劉凱,張高展,張楊,徐意. 武漢理工大學學報. 2016(05)
[6]變溫下SO2-4對水泥硬化漿體中Al3+配位分布的影響[J]. 胡晨光,丁慶軍,胡曙光,封孝信. 功能材料. 2014(02)
[7]簡述工程混凝土硫酸鹽侵蝕破壞特征及其防護措施[J]. 邢志水,金瓊,宋金利. 水利水電工程設計. 2013(03)
[8]基于Mapping圖像分析的硫酸鈉侵蝕水泥基材料中硫元素分布規(guī)律[J]. 李華,孫偉,左曉寶. 東南大學學報(自然科學版). 2012(04)
[9]納米無定形C-S-H凝膠顆粒及其結構表征[J]. 崔素萍,郭紅霞,王辰,王子明. 硅酸鹽通報. 2012(03)
[10]脫鈣對水泥漿體中C-S-H凝膠結構的影響[J]. 何真,王磊,邵一心,蔡新華. 建筑材料學報. 2011(03)
博士論文
[1]電場與硫酸鹽共存環(huán)境中水泥基材料的劣化及其機理研究[D]. 黃謙.重慶大學 2017
[2]侵蝕性離子作用下礦渣-水泥復合漿體C-S-H微結構形成與演變機理[D]. 張高展.武漢理工大學 2016
[3]硫酸鹽侵蝕下水泥基材料微結構模擬及損傷演變[D]. 馮攀.東南大學 2015
[4]硫酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土劣化規(guī)律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大學 2014
[5]混凝土硫酸鹽侵蝕基本機理研究[D]. 劉贊群.中南大學 2010
[6]摻礦物摻合料水泥基材料的抗硫酸鹽侵蝕性研究[D]. 高禮雄.中國建筑材料科學研究院 2005
本文編號：3486415
【文章來源】：安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
固相拓撲反應原理的鈣礬石膨脹過程
學碩士論文 第或硅灰石膏），它的生成需要硅酸根離子，而該離子只能通過未水-H 凝膠中獲得，因此該物質的生成會造成水泥基材料嚴重的軟化性喪失鹽侵蝕過程中，可以根據(jù)溶液中的陽離子種類將硫酸鹽侵蝕從化學硫酸鈉反應、硫酸鎂反應、硫酸鈣反應等。不同的硫酸鹽類型引發(fā)形成的侵蝕產(chǎn)物也各具特點。泥基材料暴露于硫酸鈉、硫酸鉀溶液中，水泥基材料會經(jīng)歷一個由。首先，試件的表面會由于鈣離子的析出而形成一個低鈣析出層和裂縫，石膏沉積其中；其次，隨著硫酸根離子的不斷深入，在主反，最后是未被侵蝕的水泥基體。暴露于硫酸鈣溶液中水泥基材料的、硫酸鉀溶液類似，但損傷程度降低。這是因為在生成鈣礬石的過全部來自于溶液本身，不會造成氫氧化鈣和 C-S-H 的分解。圖 1-酸鹽水泥漿體遭受硫酸鈉溶液侵蝕過程中材料的損傷過程。
士論文 認為實際工程混凝土孔溶液中由于堿性離子的存在以及 生成，即使生成了石膏也不會破壞混凝土的結構。肖佳等值為 8.5 左右）環(huán)境下硫酸鹽侵蝕對水泥基材料的破壞并鈣礬石，而是其膠凝物質的分解以及石膏相的形成引起了軟化。劉開偉等[48]探究了硫酸鹽侵蝕對水泥基材料的破壞泥基材料侵蝕是由表及里的，石膏相的形成不僅需要較高侵蝕齡期。受到較高濃度（0.352 mol/L ）硫酸鈉溶液長表層區(qū)域會生成“脈絡狀”的石膏（圖 1-3），這些石膏，會造成砂漿表層的軟化脫落而不是引起膨脹。因此他們膏相的形成有密不可分的關系。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]硫酸鈉溶液pH值對硅酸鹽水泥砂漿析鈣及侵蝕產(chǎn)物的影響[J]. 劉開偉,程星星,孫道勝,王愛國,張高展. 建筑材料學報. 2019(02)
[2]硫酸鹽侵蝕溶液pH值對硅酸鹽水泥漿體C-（A）-S-H凝膠結構的影響[J]. 張曉佳,張高展,孫道勝,劉開偉,程星星,王月明. 復合材料學報. 2019(02)
[3]水泥基材料硫酸鹽侵蝕機理的研究進展[J]. 張曉佳,張高展,孫道勝,劉開偉. 材料導報. 2018(07)
[4]石膏紅外圖譜鑒定研究[J]. 閆蔚,曾柏淋,孟江,王淑美,梁生旺. 光譜學與光譜分析. 2016(07)
[5]MgSO4侵蝕條件下水泥漿體相組成及Al相轉變[J]. 丁慶軍,劉凱,張高展,張楊,徐意. 武漢理工大學學報. 2016(05)
[6]變溫下SO2-4對水泥硬化漿體中Al3+配位分布的影響[J]. 胡晨光,丁慶軍,胡曙光,封孝信. 功能材料. 2014(02)
[7]簡述工程混凝土硫酸鹽侵蝕破壞特征及其防護措施[J]. 邢志水,金瓊,宋金利. 水利水電工程設計. 2013(03)
[8]基于Mapping圖像分析的硫酸鈉侵蝕水泥基材料中硫元素分布規(guī)律[J]. 李華,孫偉,左曉寶. 東南大學學報(自然科學版). 2012(04)
[9]納米無定形C-S-H凝膠顆粒及其結構表征[J]. 崔素萍,郭紅霞,王辰,王子明. 硅酸鹽通報. 2012(03)
[10]脫鈣對水泥漿體中C-S-H凝膠結構的影響[J]. 何真,王磊,邵一心,蔡新華. 建筑材料學報. 2011(03)
博士論文
[1]電場與硫酸鹽共存環(huán)境中水泥基材料的劣化及其機理研究[D]. 黃謙.重慶大學 2017
[2]侵蝕性離子作用下礦渣-水泥復合漿體C-S-H微結構形成與演變機理[D]. 張高展.武漢理工大學 2016
[3]硫酸鹽侵蝕下水泥基材料微結構模擬及損傷演變[D]. 馮攀.東南大學 2015
[4]硫酸鹽侵蝕環(huán)境下混凝土劣化規(guī)律研究[D]. 姜磊.西安建筑科技大學 2014
[5]混凝土硫酸鹽侵蝕基本機理研究[D]. 劉贊群.中南大學 2010
[6]摻礦物摻合料水泥基材料的抗硫酸鹽侵蝕性研究[D]. 高禮雄.中國建筑材料科學研究院 2005
本文編號：3486415
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