Concentration Boundary Layer Model of Mortar Corrosion by Sulfuric Acid

A long time immersion experiment of mortar specimens is carried out to investigate their degradation mechanism by sulfuric acid.Water-cement ratios of mortar are ranging from 0.5 to 0.7 and the pH value of sulfuric acid is 3.5 and 4.0 respectively.The pH meter is used to monitor the soak solution and the titration sulfuric acid with given concentration is added to maintain original pH value,through which the acid consumption of mortar is recorded.A theoretical reaction rate model is also proposed based on concentration boundary layer model.The results show that theoretical model fits the experimental results well and the corrosion mechanism can be modeled by a diffusion process accompanied with an irreversible chemical reaction when pH value of soak solution is no less than 3.5.

硅灰对水泥胶砂耐硫酸侵蚀性能影响的试验研究

为更好地研究硅灰对水泥胶砂耐硫酸侵蚀性能的影响,本文将硅灰按不同配合比进行试验,将水泥胶砂置于pH=1的硫酸侵蚀环境中。通过探究试样的外观、质量损失率、抗压强度损失率、硫酸侵蚀下的生成物、微观结构,并结合相关理论分析了硅灰对水泥胶砂抗硫酸侵蚀作用的影响。实验研究表明:随着硅灰掺量的增加,水泥胶砂的抗硫酸侵蚀能力增强,XRD(x-ray diffraction)衍射表明,在硫酸侵蚀下表面生成物为二水石膏(CaSO_(4)·2H_(2)O),反应时会消耗Ca(OH)_(2),同时也会产生一定的体积膨胀;SEM(scanning electron microscope)检测表明,掺入硅灰可以提高试样的密实度,从而提高水泥胶砂的抗硫酸侵蚀性能。从宏观和微观角度综合来看,硅灰掺量为15%时的抗硫酸侵蚀性能最好。

砂浆粗糙度对污水硫氧化细菌生物被膜特征的影响研究

为分析粗糙度对硫氧化细菌生物被膜特征的影响,通过超景深显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、紫外分光光度计等表征方法,研究了污水环境中的硫氧化细菌在不同粗糙度砂浆试件表面形成生物被膜的宏观形貌、微观形貌、微生物数量、蛋白质含量及生物被膜厚度。结果表明:随着龄期的增加,试件粗糙度对硫氧化细菌生物被膜的宏观形貌、微观形貌及结构、生长脱落总周期影响不大,但会影响生物被膜的形成分布,粗糙度较大会延长生物被膜的黏附时间,并导致部分生物被膜提前脱落。

硫黄砂浆在桥梁施工中的应用研究

硫黄砂浆作为一种新型热塑性材料,具有许多优点,如硬化快、高早强、处理方便、经济性及安全性好等,被广泛应用于桥梁施工中。文章以坦桑尼亚新瓦米大桥为例,介绍了硫黄砂浆在桥梁临时支座施工中的应用及优化施工方法,详细阐述了硫黄砂浆施工的特点、原理、工艺流程、操作要点及注意事项,对硫黄砂浆施工的技术应用和质量控制提出了有效的解决方案,以供参考。

稀硫酸侵蚀砂浆的试验研究

为了获得稀硫酸侵蚀水泥砂浆的作用机制,用稀硫酸分2批对水泥砂浆进行了长期浸泡试验,第1批试验浸泡溶液的pH值分别为3.0,3.5,4.0,第2批试验浸泡溶液的pH值为1.5～2.9.在浸泡过程中实时记录浸泡溶液的pH值变化,并用0.125mol/L的稀硫酸及时滴定以保持其pH值.运用边界层理论,获得了耗酸速度的侵蚀模型,试验表明该模型在多数pH值下拟合效果较好,但在pH值为2.3～3.5时,拟合效果较差.

相变储能脱硫石膏保温砂浆的制备

相变储能脱硫石膏保温砂浆是一种替代粉刷石膏打底料的内墙抹面材料,涂层兼具找平层、保温、调温、微调湿功能,是一种环保节能型新产品,由复合胶结材料、轻集料、相变储能定型材料及多种外加剂组成。

聚丁二烯接枝聚苯乙烯胶乳改性水泥砂浆的耐硫酸腐蚀性能

通过半连续乳液接枝共聚的方法制备了聚丁二烯(PB)与聚苯乙烯(PS)质量比为50/50的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS)共聚胶乳。在水与水泥的质量比为0.40、胶乳固体质量与水泥的质量比为10%的条件下,将PB-g-PS胶乳掺入水泥砂浆对其进行改性,并通过扫描电镜观察了参比及改性砂浆的微观形貌。经研究发现,当稀硫酸质量浓度增加及浸泡时间延长时,参比水泥砂浆的失重率及吸水率也随之增加,抗压强度变小,但改性水泥砂浆耐稀硫酸腐蚀性明显优于参比水泥砂浆;参比及改性水泥砂浆在质量浓度为15%的稀硫酸溶液中浸泡100 d时,失重率前者几乎达100%而后者为68.65%,且改性水泥砂浆的抗压强度降幅较小;参比及改性水泥砂浆在质量浓度为10%的稀硫酸溶液中浸泡100 d时,吸水率分别为7.19%和4.09%;改性砂浆的结构更致密且界面结构得到了改善,随稀硫酸溶液浓度的增加,氢氧化钙晶体数量减少,形态呈六角形片状结构。

基于固硫渣和除尘灰的预拌干混砌筑砂浆研究

对固硫渣、除尘灰及水泥用量不同的16种砂浆的性能进行了系统的试验研究,并与用天然砂及水泥配制的3种普通砂浆的性能进行了比较分析。结果表明:在固硫渣与除尘灰的总用量为70%~90%的情况下,可研制、生产符合国家现行预拌砂浆标准技术要求的M35及以下各强度等级的干混砌筑砂浆,而且较普通砂浆具有显著的保温节能效果。

固硫灰渣用于预拌砌筑砂浆的试验研究

对用原状的固硫灰和固硫渣配制的砂浆进行了试验,并将试验结果与用天然砂配制的砂浆性能进行了比较;同时,结合砂浆的X射线衍射分析进行了机理研究。试验研究表明：在固硫灰和固硫渣的用量之和占砂浆材料总量80%的情况下,砂浆拌合物的性能符合国家现行预拌砂浆标准的技术要求。砂浆试块在龄期28 d时的抗压强度,根据固硫灰与固硫渣的用量比例不同,可分别达到砌筑砂浆强度等级M5~M35级的要求。

掺粉煤灰水泥砂浆抗稀硫酸侵蚀的试验研究

为研究稀硫酸侵蚀掺粉煤灰水泥砂浆的规律,对砂浆试块进行长期浸泡试验,用滴酸法间接测得腐蚀速率并结合偏相关理论分析了影响砂浆试块腐蚀速率各个因素。分析表明：pH值相同时,粉煤灰掺量0%~30%的砂浆试块的腐蚀过程符合浓度边界层溶解反应模型;试块的流动度与抗腐蚀能力呈负相关;掺粉煤灰并不能明显改善水泥砂浆的抗稀硫酸侵蚀的性能。

稀硫酸侵蚀水泥砂浆的附面层效应试验研究

硫酸侵蚀水泥砂浆的产物会附着在试件表面形成附面层并对侵蚀带来阻滞效应。为研究附面层效应对反应速度的影响,用稀硫酸分2批对水泥砂浆进行为期2300 h的长期浸泡试验,为尽量消除附面层的积累,对其中一批试件采取定期轻刷表层去除附着层并更换浸泡液的长期浸泡方式,对另一批采取不去除附着层也不更换浸泡液的常规浸泡方式。试验获得了按硫酸消耗量计算的不同时间的腐蚀量,在此基础上结合溶解反应模型推算了不同时间砂浆材料的表观扩散系数,获得了不同批次表观扩散系数随浸泡时间的变化规律。结果表明,受附面层效应的影响,表观扩散系数按时间的幂函数规律降低,而且无论是否更换浸泡液,均会产生附面层效应并导致表观扩散系数降低,通过更换浸泡液和去除附着层的方式,可降低附面层效应的影响。

硫氧化细菌的生长特性及其对砂浆性能的影响

研究了硫氧化细菌的生长特性以及腐蚀后砂浆试样的力学性能和微观结构.结果表明:硫氧化细菌适宜生长在30℃,pH值6~7,且硫代硫酸钠质量浓度为10 g/L的环境中,其代谢产物为SO_(4)^(2-);砂浆表面的粗糙度与SO_(4)^(2-)腐蚀程度有关,试验组完全浸没区的粗糙度变化值高于气-液交界面处的粗糙度,形成的生物被膜对砂浆起到了一定的保护作用,对照组气-液交界面处的粗糙度变化值明显低于试验组,说明硫氧化细菌促进了SO_(4)^(2-)的渗透;120 d时试验组和对照组试样中均检测到了大量板状石膏的存在,且试验组试样中石膏的生成量高于对照组,在75 d后试验组由于大量石膏的膨胀力作用使得砂浆性能最终劣化,硫氧化细菌在一定程度上对砂浆起到了加快腐蚀的作用.

高抗硫酸盐水泥混凝土抗硫酸盐、镁盐双重侵蚀性能初探

为探讨高抗硫水泥混凝土在硫酸盐、镁盐双重侵蚀环境下的抗侵蚀性能,对不同水灰比的高抗硫水泥胶砂试件,进行不同浓度的硫酸盐、镁盐双重侵蚀试验,试验结果表明:高抗硫水泥混凝土只能抵抗低浓度(SO_4^(2-)≤2 500 mg/L,Mg^(2+)≤600 mg/L)硫酸盐、镁盐的双重侵蚀,难以抵抗较高浓度硫酸盐、镁盐的双重侵蚀;在低浓度双重侵蚀环境中,降低水灰比有利于增强高抗硫酸盐水泥混凝土的抗蚀能力。

水泥砂浆受硫酸溶蚀的试验研究和数值模拟

为研究硫酸作用方式对水泥砂浆溶蚀速度的影响,开展了水胶比为0.4的水泥砂浆试件在pH=4.0的硫酸溶液中的浸泡试验,浸泡过程中按是否更换浸泡液、是否进行试件表面清洗确定了三种控制条件,试验获得了试件耗酸量随浸泡时间的变化曲线。在试验基础上进行了数值模拟,基于钙溶蚀偏微分方程,构造了一种无条件稳定的隐式差分格式,引入了浓度剖面修正方法模拟试验中的清洗过程,模拟了不同条件下水泥砂浆试件的溶蚀过程,得到试件模拟耗酸量曲线并与实测值进行了对比。结果表明:模拟值与试验值基本一致,验证了钙溶蚀模型的可靠性;试验控制条件会影响试件耗酸速度,浸泡结束时刻,仅更换浸泡液和既更换浸泡液又清洗试件表面的试验条件分别会使试件耗酸量增加33%和45%。

溶蚀残留层对硫酸侵蚀砂浆速度的影响

经硫酸侵蚀后的水泥砂浆试件表面的溶蚀残留物会减缓侵蚀速度,结合10组水泥砂浆试块长期浸泡试验和SEM、XRD分析,研究了溶蚀残留物对侵蚀速度的影响。结果表明:浸泡过程中并没有固态CaSO4析出,试件表层溶蚀剩余产物的成分是以SiO2为主的水泥石经溶蚀后的残留矿物;试验过程中试件表面溶蚀残留层对耗酸量的影响远高于水胶比对耗酸量的影响;不同控制条件下耗酸量及其比值均按浸泡时间的幂函数关系增长,浸泡至2300 h时,表面清洗条件下试件耗酸量比表面不清洗条件下试件耗酸量高16.83%~24.63%。

海水环境下砂浆表面生物被膜特性及其对砂浆性能影响

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、超景深显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)等,研究了海水环境下砂浆表面形成的生物被膜特性及其对砂浆性能的影响.结果表明:海水环境中硫氧化细菌会在砂浆表面附着形成大量的生物被膜,该生物被膜由多糖、蛋白质和微生物构成,其中微生物多呈卵状和气泡状;生物被膜在15 d后开始快速繁殖,75 d后逐渐脱落,90 d后新的生物被膜重新附着;120 d时无生物被膜砂浆试样的抗压强度为52.5 MPa,强度增长率为0.38%,矿化产物中石膏含量较多,而有生物被膜试样的抗压强度为68.1 MPa,强度增长率为31.72%,矿化产物中石膏含量较少.这表明生物被膜的存在影响了海水中腐蚀介质的传输,对砂浆起到缓蚀作用.

硫磺砂浆在益家河右线大桥施工中的应用

硫磺砂浆作为一种新型热塑性材料,具有硬化快、高早强、处理方便、可回收、经济安全等优点,在土木工程领域,尤其在大型桥梁建设中,有着广泛的应用前景。结合工程实例,介绍了硫磺砂浆的性能、配制及其在桥梁工程施工中的应用及注意事项。

连续梁桥硫磺砂浆复合支座的应用研究

以解决大面积、高强度硫磺砂浆配合比、拆除及防裂等技术难题为目的,通过现场工程实例,阐述连续梁桥临时支座中硫磺砂浆的性能;通过试验得到了高强度硫磺砂浆配合比;在硫磺砂浆烧熔试验中改进了制作方法,采用电热管作为导体;应用ANSYS有限元软件对硫磺砂浆热熔进行温度场模拟,得到了电热管合理间距;在应用过程中提出跳仓施工的合理方案,减少了裂缝的产生。上述措施使硫磺砂浆的施工工艺更加完善,使硫磺砂浆复合支座得以成功实施。

先张法预应力梁张拉台座的新型设计

详细介绍了利用硫磺砂浆的特性，将传统的整体式先张法台座改型为装配式分体式台座的设计实施过程，并通过施工取得良好的效果。

硫磺砂浆模具的制作

模具在陶瓷工业生产中起着非常重要的作用,传统方法一般用硫磺制作母模与胎模,但制作过程中对操作较为苛刻,为改善硫磺模具制作过程的可操作性,研究通过在硫磺模具中引入硫磺砂浆的概念,采用一次熔制两次浇注一次成型的工艺,简化了硫磺模具的制作程序,提高了强度,减小了制作过程中的收缩开裂和变形。详细阐述了改性硫磺模具的制作方法及制作流程。