碳硫硅鈣石生成機(jī)理、穩(wěn)定性與侵蝕防治技術(shù)研究.pdf

1、碳硫硅鈣石是混凝土硫酸鹽侵蝕產(chǎn)物之一。水泥硬化體一旦發(fā)生碳硫硅鈣石型侵蝕，強(qiáng)度最終會(huì)完全喪失，給建筑工程帶來巨大的安全問題和經(jīng)濟(jì)損失，是目前急需解決的一大技術(shù)難題。碳硫硅鈣石型侵蝕發(fā)現(xiàn)較晚，但已引起人們的廣泛關(guān)注。明確碳硫硅鈣石的侵蝕機(jī)理、穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上研究其防治技術(shù)，對(duì)提高混凝土的耐久性意義重大。
　　本文用化學(xué)方法合成出純的碳硫硅鈣石和鈣礬石，并對(duì)合成出的碳硫硅鈣石進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征，用以研究其鑒定方法；用C3S, C2S

2、,二水石膏和碳酸鈣配制凈漿以研究碳硫硅鈣石直接生成機(jī)制，同時(shí)在研究C3A或鈣礬石含量對(duì)碳硫硅鈣石生成影響的基礎(chǔ)上，探討碳硫硅鈣石生成的間接機(jī)制；用合成出的純碳硫硅鈣石和鈣礬石對(duì)比研究二者的穩(wěn)定性；研究粉煤灰、礦渣和鋇鹽對(duì)碳硫硅鈣石生成的影響，并結(jié)合其鑒定方法、生成機(jī)理及穩(wěn)定性探討碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕防治技術(shù)。主要結(jié)論如下：
　　1）碳硫硅鈣石和鈣礬石的XRD圖譜相似，不能用XRD鑒定碳硫硅鈣石。EDS能譜能證明碳硫硅鈣石和鈣礬石

3、在元素組成上存在差異，但不能用于鑒定真實(shí)膠凝體系下的碳硫硅鈣石。[SiO6]基團(tuán)在IR和Raman光譜中分別存在500cm-1和658cm-1處的特征峰，但是IR光譜中500cm-1處的吸收峰不太明顯。因此在真實(shí)膠凝系統(tǒng)中宜采用Raman測(cè)試來鑒定碳硫硅鈣石的存在。
　　2）碳硫硅鈣石可以通過配制的C3S, C2S,二水石膏和碳酸鈣配制凈漿直接生成。在摻有C3A或鈣礬石的膠凝系統(tǒng)中，碳硫硅鈣石的生成量與C3A和鈣礬石摻量成正比，且

4、該系統(tǒng)水化18月后檢測(cè)不到鈣礬石的存在。研究表明，碳硫硅鈣石可以通過直接機(jī)制和轉(zhuǎn)化機(jī)制生成，但當(dāng)鈣礬石存在時(shí)，更容易通過轉(zhuǎn)化機(jī)制而生成。
　　3）碳硫硅鈣石的熱穩(wěn)定性高于鈣礬石，鈣礬石在70℃作用2 h即可被完全破壞，而碳硫硅鈣石在90℃作用5h后才可被完全分解。在碳化條件下，碳化時(shí)間為10h時(shí)碳硫硅鈣石未發(fā)生顯著變化，鈣礬石的碳化程度則隨碳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，在3h后鈣礬石幾乎完全分解。鈣礬石比碳硫硅鈣石更易受到碳酸鈉破壞，碳硫