| 研究碱激发矿渣水泥抗海水侵蚀性能,对于扩大碱激发矿渣水泥的利用范围、探索提高海工混凝土耐久性的新途径具有重要意义。 论文在优化影响碱激发矿渣水泥强度各因素作用的基础上,配制出高强度的碱激发矿渣水泥;通过浸烘循环和长期浸泡,模拟研究这种材料在干湿交替和海水长期浸没环境下的抗海水侵蚀性能,并和普通硅酸盐水泥的抗海水侵蚀性能做了对比。在此基础上,研究粉煤灰和钢渣等矿物掺合料的引入对碱激发矿渣水泥力学性能和抗海水侵蚀性能的影响。借助XRD、SEM和能谱分析等手段研究了碱激发矿渣水泥抗海水侵蚀的机理。 结果表明:在水玻璃模数为0.8～1.6、掺量为10%～20%时,碱激发矿渣水泥28天抗折强度基本上达到5.5～8.5MPa,抗压强度基本上能达到70～100MPa。在水玻璃模数为1.2、掺量为16%左右时强度最高;但在水玻璃模数较小、掺量较小时,仍能获得较高的强度。降低碱激发矿渣水泥的水灰比,其强度增加,且发展变快。掺入粉煤灰或钢渣,碱激发矿渣水泥的强度有所下降;但掺量在20%以内时,强度下降幅度不大,仍能达到52.5的强度等级。 在5倍浓度人工海水的浸烘循环侵蚀下,硅酸盐水泥砂浆表面很快就发生剥落并产生较大裂纹,而碱激发矿渣水泥表面剥落很少,在循环70天时仍能保持试块完整;普通水泥试块在循环70天时抗折、抗压强度都下降了50%左右,而同时碱激发矿渣水泥的抗折强度有所增长,抗压强度也基本和初始强度持平,仍能达到普通水泥52.5的强度等级;碱激发矿渣水泥的抗蚀系数远大于硅酸盐水泥。掺入20%的粉煤灰或钢渣后,碱激发矿渣水泥的抗海水侵蚀性提高。通过XRD测试发现,碱激发矿渣水泥在海水侵蚀后,试块内生成了NaCl结晶,而没有其他侵蚀产物。在海水浸泡6个月后,碱激发矿渣水泥及其掺粉煤灰或钢渣后的抗折强度大幅度提高,抗压强度也有小幅提高。碱激发矿渣水泥致密的结构、优良的孔结构和稳定的水化产物是其抗海水侵蚀性能优良的原因。 |
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