煅燒粘土-石灰石復(fù)合膠凝體系在硫酸鹽與酸侵蝕作用下的劣化規(guī)律.pdf

1、隨著全球氣候變暖趨勢的不斷加劇，推廣使用低碳水泥，降低水泥混凝土行業(yè)的碳排放已成為發(fā)展的必須。煅燒粘土與石灰石復(fù)合膠凝材料體系是近年來提出的一種新型低碳水泥膠凝體系，能夠在保證水泥基材料力學(xué)性能的同時(shí)，大幅降低傳統(tǒng)水泥行業(yè)的能耗與碳排放。在堿性環(huán)境下，煅燒粘土中的活性氧化鋁會(huì)與石灰石反應(yīng)生成水化碳鋁酸鈣，細(xì)化孔徑，提升水泥基材料的強(qiáng)度與抗?jié)B性能。然而，煅燒粘土與石灰石復(fù)合膠凝體系及其水化產(chǎn)物含有較多的活性氧化鋁，存在與硫酸鹽或其他侵蝕性

2、介質(zhì)發(fā)生侵蝕反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，因此其在侵蝕介質(zhì)作用下的耐久性有待進(jìn)一步探討。因此本文研究了煅燒粘土與石灰石復(fù)合膠凝體系在硫酸鹽侵蝕與酸腐蝕下的劣化規(guī)律。
　　本文采用全浸泡、半浸泡、低溫硫酸鹽侵蝕以及酸腐蝕四種侵蝕制度，通過監(jiān)測侵蝕過程中砂漿試件外觀、動(dòng)彈性模量、膨脹率、離子侵蝕深度等隨時(shí)間的變化趨勢，并結(jié)合微觀分析手段系統(tǒng)研究侵蝕產(chǎn)物的組成、含量、分布等微觀結(jié)構(gòu)演變規(guī)律，深入探討了煅燒粘土與石灰石復(fù)合膠凝體系在硫酸鹽侵蝕和酸腐蝕作用下

3、的劣化機(jī)理。結(jié)果表明:(1)煅燒粘土與石灰石復(fù)合膠凝體系的早期水化反應(yīng)活性和力學(xué)性能要低于純硅酸鹽水泥，但隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，煅燒粘土中的活性氧化鋁與石灰石在堿性環(huán)境下反應(yīng)生成了水化碳鋁酸鈣，同時(shí)降低了氫氧化鈣的含量，促進(jìn)了復(fù)合膠凝體系后期強(qiáng)度的發(fā)展。(2)在全浸泡硫酸鹽侵蝕作用下，煅燒粘土與石灰石的復(fù)合摻加優(yōu)化了砂漿的孔徑結(jié)構(gòu)，抑制了硫酸鹽的擴(kuò)散侵蝕，降低了砂漿試件在硫酸鹽侵蝕作用下的膨脹與侵蝕破壞程度，大幅提高了砂漿試件的抗硫酸鹽侵

4、蝕能力。(3)在半浸泡硫酸鹽侵蝕作用下，砂漿試件出現(xiàn)了明顯的分區(qū)破壞特征，摻加煅燒粘土與石灰石改善了孔徑結(jié)構(gòu)，有效抑制了砂漿試件在液面以下區(qū)域的侵蝕破壞，但由于引入了含鋁相的水化產(chǎn)物，加劇了液面以上區(qū)域的侵蝕破壞程度。(4)在低溫硫酸鹽侵蝕下，摻加煅燒粘土與石灰石能有效提升水泥基材料的抗硫酸鹽侵蝕能力，并沒有發(fā)生碳硫硅鈣石侵蝕破壞的跡象。(5)在酸腐蝕作用下，煅燒粘土與石灰石復(fù)合膠凝體系的水化反應(yīng)消耗了大量的氫氧化鈣，導(dǎo)致其抗酸腐蝕能力