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硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的重要因素之一,同时硫酸盐侵蚀也是影响因素最复杂,危害性最大的一种环境水侵蚀。海港或地下构筑物的建筑工程中,水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力尤其受到关注。因此,如何预防硫酸盐侵蚀到混凝土内部对其产生破坏以及提高混凝土抗硫酸盐侵蚀一直是混凝土耐久性研究的一项重要的内容。 本文主要在实验室内模拟室外环境研究普通硅酸盐水泥砂浆以及掺矿物掺合料水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,通过对水泥砂浆抗折强度、抗压强度、抗压抗蚀系数、抗折抗蚀系数、重量损失的比较,并结合受浸泡试件的微观结构观察和分析,研究水泥砂浆的硫酸盐侵蚀的演化过程和作用机理。 大量的研究结果表明,添加适量的超细矿渣粉可以提高水泥砂浆的抗折抗压强度,特别是矿渣粉掺量为15%和25%时,其28天抗压强度分别为64.1 MPa和66.9MPa,比不掺矿渣粉的试样提高6.9MPa和9.7MPa,还可以提高砂浆抗硫酸盐侵蚀性能。水泥砂浆的抗折抗压强度随着浸泡龄期的增加呈先增加后降低的趋势,并且增加和降低的幅度随着溶液种类和浓度的变化而变化。总体看来,抗硫酸盐性能好坏的顺序为:掺25%矿渣粉的砂浆试样>掺15%矿渣粉的砂浆试样>无掺矿渣粉的砂浆试样。 双掺矿渣粉和粉煤灰的砂浆试样的抗硫酸盐侵蚀性能最好,其中抗硫酸盐侵蚀性能最优的两组掺合料为:掺15%的粉煤灰+15%的矿渣粉,掺15%的粉煤灰+25%矿渣粉。 水灰比为0.4的水泥砂浆试样抗硫酸盐侵蚀性能明显好于水灰比为0.5的砂浆试样,比如在10%Na2SO4溶液中,水灰比为0.5并且掺15%矿渣粉的试样的抗压抗蚀系数为0.96,而水灰比为0.4的试样抗压抗蚀系数则为1.03。 由于不同硫酸盐溶液对砂浆的侵蚀机理不同,所以Na2SO4溶液、MgSO4溶液和(NH4)2SO4溶液对掺加矿物掺合料的硅酸盐水泥的侵蚀性,具有以下次序:Na2SO4溶液<MgSO4溶液<(NH4)2SO4溶液。 借助于XRD、MIP和SEM等手段对浸泡过的试样进行微观分析,得出,掺矿渣粉的试样在侵蚀性溶液中浸泡90天龄期后其Ca(OH)2含量明显比不掺矿渣粉的试样少;掺15%矿渣粉的试样的总孔隙率比不掺矿渣粉的试样有所降低,并且小孔比例增多,大孔比例降低,表明矿渣粉的掺入试样的总孔隙率降低,浆体变得更加密实;在SEM图片中,试样在侵蚀性溶液中浸泡180天已经生成大量钙矾石以及石膏晶体,并且水化硅酸钙(C-S-H)凝胶开始变得松散,力学性能上表现为强度的下降。