碱矿渣混凝土与水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能研究

Study on Sulfate Resistance of Alkali-activated Slag Concrete and Portland Cement Concrete

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关键词:

碱矿渣;混凝土;抗硫酸盐侵蚀性能;孔结构;抗压强度

Key words:

Alkali-activated slag; Concrete; Sulfate resistance; Pore structure; Compressive strength

刊期:

2021年第9期

DOI:

10.19761/j.1000-4637.2021.09.021.04

文章编号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(41967028、51968013)。

作者:

黄振育1,于小华2

单位:

1.桂林理工大学 商学院,广西 桂林 541004;2.昆明理工大学 材料科学与工程学院,云南 昆明650093

摘要

对比研究了碱矿渣(AAS)混凝土和普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。以硫酸钠和硫酸镁溶液为侵蚀介质,研究了AAS混凝土和OPC混凝土的质量损失、抗压强度和线性体积膨胀率,并采用压汞孔隙率分析仪(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)表征了混凝土的微观结构。结果表明:相较于OPC混凝土,经硫酸盐侵蚀的AAS混凝土抗压强度较高,且质量损失率和线性体积膨胀率较小;相较于OPC,AAS的孔结构更致密,有助于抑制孔溶液的运输和SO42-的侵蚀。因此,AAS混凝土表现出更优异的抗硫酸盐侵蚀性能。

结论

(1)相较于OPC混凝土,经硫酸盐侵蚀的AAS混凝土的抗压强度更高,且质量损失率和线性体积膨胀率较小,展现了优异的抗硫酸盐侵蚀性能。MgSO4溶液比NaSO4溶液的侵蚀性更强。
(2)AAS硬化体的孔结构比OPC更致密,这有利于抑制孔溶液的运输和SO42-的侵蚀,使得AAS混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能更优。

参考文献

[1] 史才军,何富强,FERNANDEZ-JIMENEZ A,等.碱激发水泥的类型与特点[J].硅酸盐学报,2012,40(1):69-75.
[2] 孔德玉,张俊芝,倪彤元,等.碱激发胶凝材料及混凝土研究进展[J].硅酸盐学报,2009,37(1):151-159.
[3] PROVIS J L.Alkali-activated materials[J].Cement and Concrete Research,2018,114:40-48.
[4] 孙道胜,王爱国,胡普华.地质聚合物的研究与应用发展前景[J].材料导报,2009,23(7):61-65.
[5] 李东旭.从可持续发展战略看水泥工业的发展方向[J].材料科学与工程,2000,18(4):98-102.
[6] 张兰芳,张永,曹胜.碱激发矿渣-石灰石粉砂浆的性能研究[J].混凝土与水泥制品,2016(11):6-8.
[7] HOSSAIN M M,KARIM M R,HOSSAIN M K,et al.Durability of mortar and concrete containing alkali-activated binder with pozzolans: A review[J].Construction and Building Materials,2015,93:95-109.
[8] BERNAL S A,PROVIS J L,GREEN D J.Durability of alkali-activated materials: progress and perspectives[J].Journal of the American Ceramic Society,2014,97(4):997-1008.
[9] 李涛,孙忠民,丁凯伦.硫酸盐侵蚀混凝土力学性能及侵蚀产物研究进展[J].混凝土与水泥制品,2019(1):1-5.
[10] SHI Z G,FERREIRO S,LOTHENBACH B,et al.Sulfate resistance of calcined clay-limestone-portland cements[J]. Cement and Concrete Research,2019,116:238-251.
[11] GONG K,WHITE C E.Nanoscale chemical degradation mechanisms of sulfate attack in alkali-activated slag[J].The Journal of Physical Chemistry C,2018,122(11):5992-6004.
[12] PROVIS J L,MYERS R J,WHITE C E,et al.X-ray microtomography shows pore structure and tortuosity in alkali-activated binders[J].Cement and Concrete Research,2012,42(6):855-864.
[13] SHI C J,Strength, pore structure and permeability of alkali-activated slag mortars[J].Cement and Concrete Research,1996,26(12):1788-1799.
[14] BAKHAREV T.Durability of geopolymer materials in sodium and magnesium sulfate solutions[J].Cement and Concrete Research,2005,35(6):1233-1246.

引用本文

黄振育,于小华.碱矿渣混凝土与水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能研究[J].混凝土与水泥制品,2021(9):21-24.

HUANG Z Y,YU X H.Study on Sulfate Resistance of Alkali-activated Slag Concrete and Portland

Cement Concrete[J].CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS,2021(9):21-24.


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