煅燒粘土-石灰石復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性能的同時，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與石灰石反應生成水化碳鋁酸鈣，細化孔徑，提升水泥基材料的強度與抗?jié)B性能。然而，煅燒粘土與石灰石復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)生侵蝕反應的風險，因此其在侵蝕介質(zhì)作用下的耐久性有待進一步探討。因此本文研究了煅燒粘土與石灰石復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、動彈性模量、膨脹率、離子侵蝕深度等隨時間的變化趨勢，并結合微觀分析手段系統(tǒng)研究侵蝕產(chǎn)物的組成、含量、分布等微觀結構演變規(guī)律，深入探討了煅燒粘土與石灰石復合膠凝體系在硫酸鹽侵蝕和酸腐蝕作用下

3、的劣化機理。結果表明:(1)煅燒粘土與石灰石復合膠凝體系的早期水化反應活性和力學性能要低于純硅酸鹽水泥，但隨著水化反應的進行，煅燒粘土中的活性氧化鋁與石灰石在堿性環(huán)境下反應生成了水化碳鋁酸鈣，同時降低了氫氧化鈣的含量，促進了復合膠凝體系后期強度的發(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合摻加優(yōu)化了砂漿的孔徑結構，抑制了硫酸鹽的擴散侵蝕，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構，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合膠凝體系的水化反應消耗了大量的氫氧化鈣，導致其抗酸腐蝕能力