礦渣水化生成LDHs機(jī)理及其對(duì)水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能的影響研究.pdf

1、礦渣作為一種常見的礦物摻合料被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代混凝土領(lǐng)域。現(xiàn)階段研究認(rèn)為，礦渣在混凝土中的作用機(jī)理主要體現(xiàn)為微集料效應(yīng)、微晶核效應(yīng)和活性效應(yīng)等三個(gè)方面。微集料效應(yīng)促使混凝土形成最緊密堆積結(jié)構(gòu)，微晶核效應(yīng)減小界面有害晶體的尺寸，活性效應(yīng)增加凝膠組分含量，三者都起到增強(qiáng)混凝土密實(shí)度的作用。本文著眼于礦渣的化學(xué)組成，研究礦渣水化產(chǎn)物，尤其是LDHs型水化產(chǎn)物在抗硫酸鹽侵蝕中的作用。本文的研究成果將為混凝土防腐技術(shù)開拓新的思路。
　　礦渣主

2、體為非晶態(tài)玻璃體，礦渣活性與玻璃體含量及自身細(xì)度密切相關(guān)。本文以礦渣玻璃體三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)理論為依據(jù)，采用混合均勻的氧化物經(jīng)高溫熔融-水淬冷卻的方法，成功合成了較為純凈的水淬玻璃體。以水淬玻璃體模擬高爐礦渣，探究礦渣水化產(chǎn)物的形貌、種類、數(shù)量與其化學(xué)組成的關(guān)系，并論證了LDHs型水化產(chǎn)物的數(shù)量與其鎂含量成正比。將水淬玻璃體摻入硅酸鹽水泥熟料，與粉煤灰一并組成水泥基材料，采用硫酸鹽干濕循環(huán)的加速侵蝕實(shí)驗(yàn)方法對(duì)水泥基材料進(jìn)行處理，測(cè)試其抗硫酸鹽

3、侵蝕性能，采用XRD、SEM、XEDS等測(cè)試手段對(duì)其微觀機(jī)理進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)研究表明：
　　1、以 CaO、SiO2、Al2O3及 MgO的混合物經(jīng)高溫熔融、水淬冷卻，可以得到含極少量硅酸鹽礦物晶體的玻璃體，稱之為水淬玻璃體。通過原料配比計(jì)算，可設(shè)計(jì)出所需化學(xué)組成的水淬玻璃體，并以此模擬高爐礦渣。非橋氧數(shù)反映玻璃體三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚合度，可以作為預(yù)測(cè)水淬玻璃體活性的重要指標(biāo)。礦渣活性不僅受玻璃體聚合度影響，還跟其細(xì)度有關(guān)系。
　　

4、2、水淬玻璃體的主要水化產(chǎn)物類型為 C-S-H(I)與 Mg-Al水滑石，其中Mg-Al水滑石為 LDHs型水化產(chǎn)物。隨著礦渣鎂含量的提高，LDHs型水化產(chǎn)物的數(shù)量增多，水化28天齡期以后不再隨齡期的延長而發(fā)生明顯變化。
　　3、摻水淬玻璃體的水泥基材料抗硫酸鹽侵蝕性能與對(duì)照組相比有明顯改善。隨干濕循環(huán)次數(shù)的增加，試件表現(xiàn)出先收縮后膨脹的特點(diǎn)，試件質(zhì)量表現(xiàn)出先增加后減少的規(guī)律，吸水率表現(xiàn)為持續(xù)上升，強(qiáng)度則表現(xiàn)為持續(xù)降低。