电场用于水泥基材料低温硫酸盐侵蚀加速试验方法

发布时间：2025-07-07 06:26

　　水泥基材料在低温与硫酸盐共同作用下,会发生侵蚀类型多样且破坏行为复杂的低温硫酸盐侵蚀,典型的侵蚀破坏以引起材料无粘结力的碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀（Thaumasite form of sulfate attack,TSA）为代表。硫酸盐侵入后与水泥水化产物反应形成具有膨胀开裂危害的钙矾石和石膏导致材料开裂剥落,当有碳酸盐存在时形成危害更大的泥状物质碳硫硅钙石使水泥基材料失去胶凝性,这一系列的破坏过程对实际工程的水泥混凝土结构产生了极大的威胁。已有研究表明环境温度低于15℃时温度越低,TSA形成越容易,目前国内外尚无合适的水泥混凝土低温硫酸盐侵蚀加速试验方法,难以快速评价水泥基材料抗低温硫酸盐侵蚀性能。电场加速低温硫酸盐侵蚀的可行性已被证明,但若利用电场建立加速侵蚀试验方法,还需明确其中各个关键因素的影响,以确定相对统一的试验标准。因此,本文通过外加电场加速水泥基材料低温硫酸盐侵蚀,并从电场、硫酸盐和电极材料等相关内容出发研究加速侵蚀的破坏行为及侵蚀机理。本文主要的研究内容及结果如下:（1）通过试件外观破坏观察、抗压强度测试及试样微观组成分析研究比较了不同电压、电场周期及电流方向对低温硫酸盐...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1白色泥状物质,碳硫硅钙石[21]

外界硫酸盐所引起的水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀,其侵蚀规律一般是由材料表层开始,逐步侵蚀到核心区域。Higgins和Crammond[19]的试验表明:碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的特征是在样品表面有明显的白色泥状物质生成,同时在周围液相环境中也发现了大量的白色泥状物质,如图1.1....

图1.2迁移装置示意图[59]

Lorente等人[59]研究了在电场作用下水泥基材料中硫酸根离子的迁移过程,其试验装置如图1.2所示。对比自然环境和电场环境下硫酸根离子的迁移扩散行为,电场环境下硫酸根离子迁移受到浓度差产生的化学势和电场产生的电势两种驱动力,大量硫酸根离子快速由阴极迁入材料并发生严重硫酸盐侵蚀....

图2.1熟料矿物相组成

本文试验中所使用的水泥为重庆天助公司生产的水泥熟料磨细后,与二水石膏复配制成。水泥中二水石膏掺量占水泥质量比的3%,熟料占水泥质量比的97%。水泥熟料的矿物相组成见图2.1,水泥熟料及石膏的化学成分见表2.1。②石灰石粉

图2.2石灰石粉矿物相组成

本文中使用石灰石粉作为辅助胶凝材料,所用石灰石粉为四川宝兴公司生产的重质碳酸钙粉,CaCO3含量高于98%。试验中所用石灰石粉细度为工业级400目即比表面积266m2/kg,石灰石粉的矿物相组成和化学成分别见图2.2和表2.2。2.1.2硫酸盐侵蚀介质

本文编号：4056644