水泥基復合材料固化氯離子的研究.pdf

1、鋼筋銹蝕是造成鋼筋混凝土結構破壞的主要原因之一，而混凝土中的氯離子是引起鋼筋銹蝕的最重要因素?；炷聊芄袒糠致入x子，降低鋼筋表面的氯離子濃度，減小氯離子的擴散速率，延緩鋼筋銹蝕的發(fā)生。因此，研究混凝土中氯離子的傳輸與混凝土的壽命預測必須考慮混凝土對氯離子的固化作用。
　　本文首先開展了水泥基復合材料固化氯離子的機理研究，運用化學分析方法、X射線衍射法、高分辨率魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振波譜法、激光共聚焦拉曼光譜法研究了水泥基復合材料化學結

2、合氯離子生成Friedel鹽的機理和物理吸附氯離子的機理；其次研究了硅酸鹽水泥固化氯離子的規(guī)律，建立了硅酸鹽水泥固化氯離子的預測模型，通過實驗數(shù)據(jù)進行了驗證；最后研究礦渣本身和礦渣水泥復合膠凝材料，粉煤灰本身和粉煤灰水泥復合膠凝材料固化氯離子的規(guī)律，建立了礦渣水泥復合膠凝材料和粉煤灰水泥復合膠凝材料固化氯離子的預測模型，通過實驗數(shù)據(jù)進行了驗證。研究結果表明：
　　無論是否存在硫酸根，水泥礦物鋁酸三鈣（C3A）均能與氯鹽直接發(fā)生反應

3、生成 Friedel鹽，不存在 C3A礦物與所有的硫酸根反應完后才能與氯離子反應生成Friedel鹽的問題，探明了Friedel鹽的直接反應生成機理。水化鋁酸鈣能夠通過氫氧根與氯離子的離子交換生成Friedel鹽而固化氯離子；單硫型水化硫鋁酸鈣能夠通過硫酸根與氯離子的離子交換生成Friedel鹽而固化氯離子；鈣礬石不具有化學結合氯離子的能力，但可以通過物理吸附作用固化氯離子；水化硅酸鈣吸附氯離子的能力與其結構有關，當水化硅酸鈣的鈣硅比為

4、1.2時，水化硅酸鈣硅氧四面體的平均鏈長為4，此時其吸附氯離子的能力最強。
　　隨著硅酸鹽水泥水化程度的增加，其固化氯離子的能力下降；隨著侵蝕液中的氫氧根離子濃度升高，硅酸鹽水泥固化氯離子的能力下降；與鈉離子相比，侵蝕液中的鈣離子能增強硅酸鹽水泥固化氯離子的能力。通過硅酸鹽水泥各種水化產(chǎn)物固化氯離子能力的經(jīng)驗公式，結合硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物的定量計算，建立了硅酸鹽水泥固化氯離子的預測模型。通過實驗數(shù)據(jù)驗證了預測模型的可靠性。
　

5、　建立了石灰-礦渣（石灰-粉煤灰）漿體中礦渣（粉煤灰）水化程度的計算公式，求出了石灰-礦渣（石灰-粉煤灰）漿體的水化程度。隨著侵蝕液中的氯離子濃度升高，石灰-礦渣漿體和石灰-粉煤灰漿體固化氯離子的能力增強。隨著侵蝕液中的pH值升高，石灰-礦渣漿體固化氯離子的能力降低，但與硅酸鹽水泥相比，其降低的趨勢更加明顯；隨著侵蝕液溫度的升高，與硅酸鹽水泥固化氯離子的情況相反，石灰-礦渣漿體固化氯離子的能力增強。與鈉離子相比，侵蝕液中的鈣離子能增強石

6、灰-粉煤灰漿體固化氯離子的能力。
　　隨著礦渣摻量的增加，礦渣水泥復合膠凝材料固化氯離子的能力先增大后減小，礦渣摻量為50％時，礦渣水泥復合膠凝材料固化氯離子能力最強。隨著侵蝕液中的氯離子濃度升高，礦渣水泥復合膠凝材料和粉煤灰水泥復合膠凝材料固化氯離子的能力增強。隨著侵蝕液中的pH值升高，礦渣水泥復合膠凝材料固化氯離子的能力降低。粉煤灰摻量超過30%時粉煤灰水泥復合膠凝材料固化氯離子的能力增幅不大。與鈉離子相比，侵蝕液中的鈣離子能

7、增強粉煤灰水泥復合膠凝材料固化氯離子的能力。
　　建立了礦渣水泥（粉煤灰水泥）復合膠凝材料中礦渣（粉煤灰）水化程度的計算公式，求出了某一水化齡期時礦渣水泥（粉煤灰水泥）復合膠凝材料中礦渣（粉煤灰）的水化程度。通過礦渣（粉煤灰）本身和參比硅酸鹽水泥固化氯離子的規(guī)律，建立了礦渣水泥（粉煤灰水泥）復合膠凝材料固化氯離子的預測模型。通過實驗數(shù)據(jù)與預測模型計算結果對比表明，預測結果具有一定的準確性，同時粉煤灰水泥復合膠凝材料預測結果的準確度