碱激发矿渣净浆对氯离子的固化作用
2021-11-08万小梅孙忠涛
建筑材料学报 2021年5期
万小梅,韩 笑,于 琦,王 腾,孙忠涛
(1.青岛理工大学 土木工程学院,山东 青岛 266033;2.青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全山东省协同创新中心,山东 青岛 266033)
土木工程领域中,氯盐侵入引起的钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性劣化乃至失效的重要原因之一.引起钢筋锈蚀的并非只有进入混凝土内部的氯离子[1],还包括孔溶液中的自由氯离子.硬化浆体对氯离子的固化作用能够降低孔溶液中的自由氯离子浓度,对缓解钢筋锈蚀有一定作用.研究表明[2‑5],当氯离子侵入普通混凝土内部后,与单硫型水化硫铝酸钙(AFm)结合形成Friedel盐和Kuzel盐,并被水化硅酸钙(C‑S‑H)凝胶通过范德华力吸附到其表面.Diamond[6]认为C‑S‑H凝胶对氯离子的吸附能有效降低自由氯离子含量.Ramachandran[7]通过研究CaCl2与C3S水化物的作用机理,发现氯离子不仅存在于C‑S‑H凝胶的吸附层上,还可以渗透到C‑S‑H凝胶的层间孔隙,并被固化在C‑S‑H凝胶的微晶点阵中.
碱激发矿渣(AAS)是一种由碱性物质激发高炉矿渣而制成的绿色胶凝材料,其氯离子固化能力受到学者的关注.AAS主要水化产物为含铝相的C‑S‑H(C‑A‑S‑H),其次是微纳米级水滑石(也被称为Mg‑Al层状双氢氧化物)和AFm型相混合物[8‑10].AAS固化氯离子的性能受多因素影响,如矿渣化学矿物成分,激发剂种类、浓度,反应温度和碱度等[11].Ravikumar等[12]试验发现,碱矿渣水化产物的含量与矿渣含量成正比.除了C‑S‑H之外,作为碱矿渣最主要的水化产物之一,C‑A‑S‑H是由Al取代C‑S‑H桥接位上的Si所产生的铝硅酸盐空间结构产物.万小梅……
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