辅助胶凝材料对硬化水泥浆体结合氯离子的影响综述

辅助胶凝材料富含SiO2和Al2O3,参与二次水化反应生成更多的C-S-H凝胶,降低硬化水泥浆体的碱度,对硬化水泥浆体结合氯离子具有显著的影响。本文重点综述了矿渣、粉煤灰、硅灰、偏高岭土和煤矸石对硬化水泥浆体结合氯离子的影响,并对物理吸附和化学结合氯离子机理进行了深入分析。掺辅助胶凝材料氯离子结合等温线均适合Freundlich非线性吸附关系,最后对辅助胶凝材料结合氯离子研究的不足进行探讨,为后续的研究工作提供理论依据。

聚羧酸减水剂对水泥浆结合氯离子性能的影响

从氯离子等温吸附、吸附动力学及吸附热力学3个方面,研究聚羧酸减水剂对水泥浆结合氯离子性能的影响,同时应用XRD微观测试技术研究其作用机理。结果表明:掺入聚羧酸减水剂使水泥浆体结合氯离子能力减弱,且水灰比越小,这种影响作用则越大;掺入聚羧酸减水剂的水泥浆体对氯离子的固化过程,短期内符合准一级动力学方程,表现为物理吸附,长期内符合准二级动力学方程,表现为化学结合,其中随着聚羧酸减水剂掺量的增大,吸附速率逐渐减小;聚羧酸减水剂使水泥浆结合氯离子过程中的自由能变、焓变和熵变都减小,且这个过程是自发、放热的;掺入聚羧酸减水剂主要影响水泥浆体对氯离子的物理吸附,对化学结合没有明显影响。

离子强度和溶质浓度对蛋白质在QSepharose FF中吸附动力学的影响

采用孔扩散模型 ,模拟不同盐浓度和不同蛋白质初始浓度条件下 ,吸附牛血清白蛋白 (BSA)的动态吸附曲线并获得孔扩散系数 ;考察了离子强度和溶质浓度对蛋白质在阴离子交换剂QSepharoseFF中吸附动力学的影响 .结果表明 ,蛋白质的孔扩散系数随初始浓度的增大而下降 ;在氯化钠浓度小于 0 10mol·L-1的范围内 ,蛋白质的孔扩散系数随着盐浓度的增加而增大 ,但当盐浓度增大到 0 15mol·L-1时又有所降低 ,表明存在着一个最佳的离子强度 ,使蛋白质的孔扩散系数最大 .

碱激发偏高岭土-矿渣对氯离子的固化能力及其影响因素

氯离子的固化能力影响到碱激发偏高岭土-矿渣代替水泥用于混凝土结构的耐久性.为此,研究碱激发偏高岭土-矿渣硬化浆体(Alkali activated metakaolin-slag,AAMS)固化氯离子的能力,通过等温吸附平衡法和X射线衍射(XRD)方法考察了矿渣掺量、激发剂模数和激发剂浓度等因素的影响.研究结果表明:AAMS对氯离子的固化能力主要归因于C/N-A-S-H和C-S-H凝胶对氯离子的物理吸附;碱激发偏高岭土的氯离子固化能力较水泥净浆(PC)差,但矿渣掺入后可以提高碱激发偏高岭土对氯离子的固化能力;Langmuir等温线对AAMS固化后的游离氯离子与结合氯离子之间的关系具有更好地拟合效果.AAMS对NaCl溶液中氯离子的固化效果受NaCl溶液浓度的影响,对高浓度(>1.0 mol/L)NaCl溶液的吸附更加显著.AAMS对氯离子的固化能力随激发剂模数和激发剂浓度的减小而增大,尤以激发剂浓度的影响为最,且随矿渣掺量的增加,二者对AAMS固化氯离子的影响越显著.

纳米碳酸钙对水泥石氯离子结合量的影响

混凝土孔溶液中的自由氯离子转化为结合氯离子可有效降低沿海、盐湖地区钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀程度。以纳米碳酸钙掺量和氯离子浓度为变量,研究了纳米碳酸钙对水泥石氯离子结合量的影响,采用电位滴定法测定结合氯离子含量,根据氯离子等温吸附理论绘制结合氯离子与自由氯离子的拟合关系曲线来分析水泥石的氯离子结合能力,通过XRD和热重分析研究水泥石的氯离子结合机理。结果表明:纳米碳酸钙的掺入提高了水泥石的氯离子结合量,当其掺量达3%(质量分数)时,水泥石的氯离子总结合量最大;随着氯离子浓度的提高,掺纳米碳酸钙的水泥石氯离子结合量会相应增加;纳米碳酸钙的掺入可以加快水泥水化,促进C-S-H凝胶和Friedel’s盐的生成,有利于水泥石的氯离子物理吸附和化学结合。

纳米二氧化硅对水泥石的氯离子结合量影响

混凝土孔溶液中的自由氯离子容易造成钢筋锈蚀和混凝土结构开裂,导致混凝土建筑结构破坏。研究将混凝土孔溶液中的自由氯离子转化为结合氯离子,对混凝土结构的稳定性有着十分重要的意义。试验以纳米二氧化硅掺量和氯离子浓度为变量,研究了纳米二氧化硅对水泥石的氯离子结合量影响,根据等温吸附理论绘制结合氯离子与自由氯离子的拟合关系曲线,通过XRD分析、热重分析研究水泥石的氯离子结合机理。结果表明:纳米二氧化硅的掺入对水泥石的氯离子结合量有改善作用、能够加快水泥水化、促进C-S-H凝胶和Friedel′s盐的生成,有利于水泥石的氯离子物理吸附和化学结合。

高分子除氯剂对水中氯离子的吸附机理

采用高分子除氯剂吸附水中的氯离子,考察了除氯剂投加量、反应时间、反应温度、竞争离子等对氯离子去除率的影响。实验结果表明:随着除氯剂投加量增加,氯离子去除率不断提高;吸附动力学符合拟二级动力学模型,表明化学吸附可能是氯离子吸附过程的速率控制步骤;Elovich模型表明除氯剂表面吸附的氯离子存在非均相扩散的吸附-脱附过程;Freundlich等温吸附模型能更好地描述吸附过程,结合热力学计算表明该过程是一个自发进行的吸热熵增的化学吸附过程,温度越高自发程度越大。