LDHs对碱激发矿渣模拟孔隙液中钢筋Cl^(-)腐蚀的影响

为揭示硝酸根与亚硝酸根插层镁铝层状双氢氧化物(MgAl-NO_(3)LDHs、MgAl-NO_(2)LDHs)在碱激发矿渣模拟孔隙液中对钢筋Cl^(-)腐蚀的影响,采用等温吸附、自腐蚀电位、电化学阻抗谱、动电位极化方法对比研究了焙烧还原法所制MgAl-NO_(3)LDHs、MgAl-NO_(2)LDHs的Cl^(-)吸附与对钢筋的阻锈性能,并利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)观察了MgAl-NO_(3)LDHs、MgAl-NO_(2)LDHs吸附Cl^(-)前后微结构的变化.结果表明:MgAl-NO_(3)LDHs、MgAl-NO_(2)LDHs在碱激发矿渣模拟孔隙液中的Cl^(-)饱和吸附量分别为31.312、30.878mg/g,与在水泥模拟孔隙液中的Cl^(-)饱和吸附量相比更低,但其pH值降幅较小;MgAl-NO_(3)LDHs在碱激发矿渣模拟孔隙液中对钢筋的缓蚀效率为81.8%,优于在水泥模拟孔隙液中对钢筋的缓蚀效率40.3%,且MgAl-NO_(2)LDHs的缓蚀效率相比MgAl-NO_(3)LDHs更高.不同层间、竞争性阴离子的交换是导致MgAl-NO_(3)LDHs、MgAl-NO_(2)LDHs在不同模拟孔隙液中对钢筋Cl^(-)腐蚀的缓蚀效果优劣的主要原因.

水玻璃种类对聚合物改性碱激发矿渣性能的影响

从水化过程、力学性能、收缩性能等方面系统研究了2种水玻璃对苯丙乳液(SA乳液)改性碱激发矿渣(AAS)性能的影响及其作用机理,以期指导SA乳液在AAS中的应用.结果表明:钾水玻璃(PWG)加速矿渣水化进程的能力强于钠水玻璃(SWG);SA乳液不影响AAS的水化进程,不会阻碍水化硅酸钙/水化硅铝酸钙的生成,但会抑制水滑石的生成;SA乳液显著降低了AAS的抗压强度,并且对PWG激发AAS的影响强于SWG激发AAS;AAS的抗折强度随着SA乳液掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在SWG与PWG激发AAS中,SA乳液的最佳掺量分别为2.5%与5.0%;PWG激发AAS在14d内的总变形量高于SWG激发AAS,SA乳液可显著降低硬化浆体的总收缩量.

水玻璃碱浓度和模数对碱矿渣胶凝材料孔隙液化学组成影响试验研究

利用固液萃取法提取碱矿渣胶凝材料孔隙液,对孔隙液碱度和各离子浓度进行表征,并与硅酸盐水泥进行对比。同时研究了水玻璃碱浓度与模数对碱矿渣胶凝材料孔隙液化学组成的影响。结果表明:碱矿渣胶凝材料孔隙液的pH值较硅酸盐水泥低;孔隙液中的离子以钠为主。碱矿渣胶凝材料孔隙液中钠、硅、硫离子浓度随着水玻璃碱浓度的增加而增加;钙、镁、铝离子浓度则随着水玻璃碱浓度的增加基本呈下降趋势。碱矿渣胶凝材料孔隙液中钠离子和钾离子浓度随着模数的提高先上升后下降,在模数为1.5时达到最大,而钙、镁、铝离子浓度则在水玻璃模数为1.5时达到最低,水玻璃模数对孔隙液中硅、硫离子浓度没有显著的影响。随着水玻璃碱浓度的升高,碱矿渣胶凝材料孔隙液pH值呈上升趋势;随着水玻璃模数的增大,碱矿渣胶凝材料孔隙液pH值基本呈现出先增大后减小的趋势,pH值在水玻璃模数为1.5时达到最大值。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料模拟灌浆试验研究

通过对碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料进行实验室模拟灌浆试验研究,获得实验室条件下灌浆工艺参数是:灌浆压力2.0～6.0MPa,保压3～5min;灌浆材料的优选参数是:硅酸钠溶液模数1.6,浓度35%,最优质量配比为:m(碳酸盐矿粉)∶m(矿渣粉)∶m(硅酸钠溶液)∶m[缓凝剂(固体)]=1∶0.43∶1.14∶0.0193,其灌注的砂柱体28d强度为8.7MPa,抗渗性能良好。

苯丙乳液/VAE乳液对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响研究

研究了0~4%掺量的苯丙乳液和VAE乳液对碱激发矿渣胶凝材料工作性能、抗压强度的影响。结果表明,苯丙乳液能有效提高碱激发矿渣胶凝材料的流动性,延长其凝结时间,但会明显降低其抗压强度;VAE乳液在同掺量情况下缓凝效果弱于苯丙乳液,对碱激发矿渣胶凝材料的流动性无明显改善效果,但对28d抗压强度的影响较小。

模拟混凝土孔隙液中D-葡萄糖酸钠复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用

应用电化学技术,结合扫描电子显微镜(SEM)观测,研究D-葡萄糖酸钠、钼酸钠和硫脲三组分复合缓蚀剂对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响及其阻锈作用.结果表明:在含3.5%(w)NaCl的模拟混凝土孔隙液中,复合缓蚀剂具有协同效应,对钢筋有良好的阻锈作用.当D-葡萄糖酸钠、钼酸钠和硫脲浓度分别为750、250和500mg·L-1时,对钢筋的缓蚀效率可达到94.5%.应用软硬酸碱(HSAB)理论分析缓蚀机理,可认为三组分复合缓蚀剂在钢筋表面共同形成保护膜而阻止钢筋的腐蚀.

VAE乳液缓凝碱激发胶凝材料水化机理研究

本文研究了VAE乳液对偏硅酸钠激发粉煤灰-矿渣胶凝材料凝结时间和力学性能的影响规律,并对其微观机理进行了分析。研究结果表明,VAE乳液可显著延长胶凝材料凝结时间,并对其力学性能无不利影响。VAE乳液可包覆在固体偏硅酸钠颗粒表面,降低偏硅酸钠的溶出速率和溶出量,进而延长胶凝材料凝结时间。

减缩剂对碱激发煤矸石-矿渣胶凝材料性能的影响

本文探讨了减缩剂(SRA)对碱激发煤矸石-矿渣(AACGS)胶凝材料力学性能和干燥收缩的影响,进一步分析掺入SRA后水化热、水化产物及微观结构的变化规律。结果表明:掺入3%(质量分数)SRA明显降低了AACGS胶凝材料的力学性能,但随着水化的进行,降低幅度逐渐减小;随着SRA掺量的增加,干燥收缩显著减小。微观分析表明,SRA的掺入没有导致新的水化产物生成,但延缓了水化反应,抑制了碱激发材料早期的聚合反应,增加了碱激发胶凝材料的孔隙率,这也是SRA使AACGS胶凝材料力学性能降低的原因。SRA并没有明显改变孔隙溶液中碱金属离子的浓度,水化进程的延缓和固相结构的形成是其降低AACGS砂浆干燥收缩的主要原因。

钢筋在碱激发矿渣砂浆中的早期腐蚀行为

研究了模拟海水干湿循环过程中海水拌和碱激发矿渣(SAAS)砂浆、自来水拌和碱激发矿渣(TAAS)砂浆及矿渣水泥复合(CS)砂浆的强度变化.同时,通过腐蚀电位、线性极化电阻、电化学阻抗谱法研究了低碳钢筋(LC)和低合金耐蚀钢筋(LA)在上述3种砂浆中的早期腐蚀行为.结果表明:模拟海水干湿循环过程中,SAAS砂浆表现出较CS砂浆更高的强度保证;SAAS砂浆中钢筋早期腐蚀行为与TAAS砂浆无明显区别;钢筋在SAAS砂浆及CS砂浆中的极化电阻及电荷转移电阻在6个月的干湿循环过程中整体呈上升趋势,表现出较低的腐蚀程度.

氯离子非稳态电迁测试方法在碱矿渣混凝土中的适用性及其改进措施

混凝土孔隙液化学组成对氯离子电迁实验影响显著。碱矿渣胶凝体系孔隙液化学组成不同于硅酸盐水泥体系。因此,普遍适用于硅酸盐水泥混凝土的氯离子电迁测试方法是否适用于碱矿渣混凝土尚存疑虑。通过实验探讨了NT BUILD 492氯离子非稳态电迁测试方法在碱矿渣混凝土中的适用性。结果显示,由于孔隙液电导率影响了测试电压和/或测试时长的选择,采用NT BUILD 492不能很好地将不同配比的碱矿渣混凝土氯离子迁移系数区分开。通过采用增大测试电压至60 V,延长测试时长至72 h的改进措施,测得的氯离子迁移系数区分度得到了较大地提高。

LDHs对碳酸盐激发胶凝材料早期水化反应与力学性能的影响

碳酸盐激发胶凝材料具有低环境影响、易操作、良好材料性能等特点,但也存在抗压强度发展慢等问题,限制其在实际工程中的应用。本研究以层状双氢氧化物(LDHs)为关键改性材料,探究LDHs掺入后碳酸钠激发矿渣的早期性能,结合等温量热法、XRD、TG-DTG、SEM和压汞仪(MIP)等材料表征测试方法,系统分析LDHs对碳酸盐激发胶凝材料水化反应及产物的影响规律。研究结果发现,随着LDHs掺量的增加,碳酸钠激发矿渣早期水化反应速率显著提升。LDHs可作为纳米晶核位点促进水滑石和C-S-H凝胶生长,加快碳酸盐激发胶凝材料早期主要水化产物的生成。水化早期试样孔隙结构得到改善,其1 d抗压强度最高可达22 MPa。