硅灰对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用第28卷第3期2006年6月西南石油学院JournalofSouthwestPetroleumInstituteV01.28JunNo.320o6:1000—2634(2006)03—0103—03硅灰对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用肖佳,邓德华,元强,潘武略,陈烽(中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075)摘要:将水泥净浆试件在5%Na2SO溶液中长期浸泡,用试件强度随浸泡时间的变化和试件中物相的XRD分析,研究了硅灰对水泥净浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响.在Na:SO溶液侵蚀下,普通硅酸盐水泥净浆试件强度随浸泡时间先增长,然后急剧降低;外观和XRD相分析表明,其原因是由于形成了膨胀性钙矾石,造成试件开裂破坏;加入硅灰的水泥净浆试件强度损失明显减小,尤其是抗折强度没有降低,其抵抗强度下降系数还略有增加;原因是由于硅灰的稀释作用和火山灰效应减少了水泥净浆中Ca(OH)2的量,从而降低了水泥净浆试件在硫酸盐溶液侵蚀下形成的膨胀性钙矾石的量.因而,硅灰对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能有改善作用.关键词:水泥净浆;硫酸盐侵蚀;硅灰;钙矾石:TE256.9;TE258文献标识码:A引言从对工程混凝土结构侵蚀作用来看,在自然界所有化合物中,硫酸盐是最主要的化合物….混凝土遭受硫酸盐侵蚀后,将导致其性能和外观的严重劣化,危及构筑物的使用寿命和安全.因此,混凝土的硫酸盐侵蚀几乎是全球所有国家都面临的严重问题之一¨2].正如M.Santhanam等人指出,硫酸盐侵蚀的研究已到了关键时期.尽管过去取得一些有意义的进展,但该问题仍未很好解决,仍需进一步研究.现场观测到混凝土受到硫酸盐介质侵蚀后,混凝土外观和性能的劣化现象主要有3种形式:酸性类型,膨胀开裂类型和剥蚀破坏类型.造成这些劣化现象的原因,一般认为是由于硫酸盐溶液与混凝土中水泥水化产物之间化学反应形成的有害化合物.其中主要化合物是钙矾石和石膏,它们导致混凝土膨胀开裂,结构破坏.在5%Na2SO溶液浸泡下,普通硅酸盐水泥净浆试件因形成膨胀性产物而开裂破坏,究竟是石膏膨胀还是钙矾石膨胀造成的破坏是值得我们去研究的.在研究混凝土遭受硫酸盐侵蚀劣化机理的基础上进一步探讨改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能是一项很有意义的工作.因此,本文旨在水泥净浆中加入硅灰,研究硅灰对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的改善作用.1试验材料与试验方法1.1试验材料水泥:湖南韶峰集团产42.5级普通硅酸盐水泥;硅灰:埃肯微硅粉,920U等级;硫酸钠:市售,工业Na2SO4;硫酸(HSO):市售,化学分析纯;水:普通自来水.1.2试件制备用硅灰等量取代水泥,试验配合比见表1.制作尺寸为14mm×70mm的水泥净浆圆柱体试件,24根试模捆成一捆.制作试件时,首先将硅灰倒入搅拌锅,加一半水慢搅1min,再加水泥和余下的水,慢搅2min.净浆装入试模后用玻璃棒插捣,密实后再机振3o次.试件在标准养护条件下成型14d后拆模.1.3硫酸盐侵蚀试验试件标养14d后,分别在5%NaESO溶液和清表1水泥净浆配合比试件水泥/g硅灰/g~v,/g水胶比SFI250o-12500.5O'SF2237512512500.5OSF3225025012500.50}收稿日期:2005—12—02基金项目:国家自然科学基金项目(编号:50378092).作者简介:肖佳(1964一),女(汉族),湖南衡阳人,副教授,博士,从事建筑材料研究.104西南石油学院2006正水中长期浸泡,温度,湿度以室内为准.每周调整一次NaSO浸泡溶液,使溶液pH值降至8.5左右,稀硫酸与硫酸钠溶液的SO一浓度保持一致.1.4抗压和抗折强度测试测试试件标养14d,在溶液和清水中分别浸泡4周,12周,16周和加周的抗压和抗折强度.取5根试件为1组,测其抗折强度.把水泥电动抗折试验机改装,原两支撑圆柱间距离L=100mltl调整为66mltl.=8PL/3.14d其中,辟一抗折强度,MPa;P一抗折破坏荷载,N;L一试件两端之间支撑距离,66mm;d一试件直径,14mltl.取折断后的7个半根为1组,首先对其一面打磨,后切割另一面成为直径为14mm,高为24mm的圆柱体并测试其抗压强度.1.5微观分析毛40岳苦30兰2o量10取烘干试样磨细并过80IJ~,n的筛,进行XRD分析.1.6抗蚀评价指标抵抗强度下降系数K用同龄期的水泥净浆分别在5%Na2SO4溶液和清水中浸泡后的抗折强度之比为K:{N,{1,式中,抵抗强度下降系数;.一试件在5%NaSO溶液中浸泡后抗折强度,MPa;一试件在清水中养护同龄期抗折强度,MPa.2试验结果及讨论为了研究水泥净浆的硫酸盐...