NaNO2/NaNO3对OPC-MK-DM混合净浆材料性能、微观结构及氯盐侵蚀耐久性的影响

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:terrychang2009
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研究表明掺入白云石粉末会大大增强硬化水泥浆体中水滑石相的形成,水滑石可大大提高硬化浆体的抗氯离子侵蚀性、抗硫酸盐侵蚀性、抗碳酸盐侵蚀性。而活性铝是水滑石形成的必要条件。因此,本研究用富含活性Al的偏高岭土(MK)和富含Mg的白云石(DM)部分代替普通硅酸盐水泥(OPC),形成的复合水泥将有可能比普通水泥具有更优异的耐久性能,且添加Na NO2、Na NO3进一步增强阻锈作用。并探究不同(MK+DM)替代比例下,及添加Na NO2、Na NO3对混合浆体材料性能、微观结构、抗氯盐侵蚀能力的影响。本文的主要研究内容如下:(1)OPC-MK-DM混合净浆配合比设计及其材料性能探究:依照规范测试流动度、初凝时间、终凝时间,结合原材料特性、反应产物组成分析其内因;分别测试混合净浆1d、3d、7d、14d、28d、56d龄期时的抗压强度;利用压汞法(MIP)测试28d龄期时混合净浆孔径分布情况,分析抗压强度与孔隙率之间的关系。发现(MK+DM)掺量为30%时可工作性最佳、抗压强度表现最好、孔隙结构更致密。(2)探究OPC-MK-DM混合净浆的微观结构:通过比对特征峰的2?角度,利用X射线衍射物相分析(XRD)手段对7d、28d龄期时的反应产物物相进行表征;对7d、28d龄期时的反应产物进行了热重分析(TGA),根据质量损失峰对应的特征温度,进一步明确反应产物的组成;利用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米级别下反应产物形貌、化学元素分布,并依据电子能谱分析(EDS)点扫分析获得反应产物化学元素比(如Mg/Al、Ca/Si、Si/Al),从而判断反应产物组成。发现通过添加MK提供足够量的活性铝并没有促进更多水滑石的生成,反而由于MK强烈的火山灰反应消耗了大量的Ca(OH)2,抑制了白云石的反应、水滑石的生成;但仍然有碳酸盐AFm相生成,维持了钙矾石的稳定;添加Na NO2、Na NO3主要改变了AFm相的种类,没有不利影响。(3)探究OPC-MK-DM混合净浆氯离子吸附能力:各组试件养护至28d后研磨成粉,分散到4种不同浓度的Na Cl溶液中,吸附30d至平衡,利用X射线荧光光谱分析(XRF)计算各组自由氯离子含量、结合氯离子含量;并绘制结合氯离子-自由氯离子曲线,探究混合净浆氯离子吸附能力的影响机制;利用XRD对吸附后的反应产物进行物相表征,关注固氯水滑石、弗里德尔盐物相的生成,水滑石、碳酸盐AFm相、亚硝酸盐AFm相、硝酸盐AFm相特征峰强度的变化,进一步阐明固定氯离子的能力。发现尽管没有水滑石生成,(MK+DM)掺量为30%时,浆体吸附固定氯离子的能力依然较强;添加Na NO2、Na NO3没有不利影响。(4)探究OPC-MK-DM混合净浆干湿循环条件下氯盐传输规律:将养护至28d龄期的试块放入干湿循环装置,干燥24h,湿润24h,循环2个月至平衡,随后按照2/2/2/2/3/3/4/4/5mm的间隔分层磨粉,利用XRF测得距离试件浸泡表面不同深度处的氯离子含量,绘制氯离子含量-距离表面深度曲线图,从而分析不同的(MK+DM)占比、Na NO2、Na NO3对OPC-MK-DM混合净浆干湿循环条件下氯盐传输的影响机制。发现孔径贯通程度对于干湿循环环境下抗氯离子侵蚀能力具有决定性作用。
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