电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响.doc

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1、电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响　　摘要：通过对掺与不掺矿物掺合料的水泥砂浆分别在电脉冲和浸泡条件下进行外观和强度比较，研究了电脉冲作用下矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影�，并利用扫描电镜和能谱仪对试件内部进行了微观结构分析.试验结果表明：电脉冲加速了外部SO42-向砂浆内部迁移，SO42-与水泥水化产物反应生成大量钙矾石，使得试件短时间内出现明显的开裂、脱落以及强度损失；矿物掺合料改善了砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能，掺量越高改善效果越明显，然而在电脉冲作用下掺矿物掺合料的砂浆仍受到明显的硫酸盐侵蚀.可见，电脉冲加速了硫酸盐侵蚀，这为快速

2、评价水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能提供了新的思路.　　关键词：硫酸盐侵蚀；电脉冲；水泥砂浆；矿物掺合料；微观结构分析　　中图分类号：TU528文献标识码：A　　Abstract：Theeffectofmineraladmixturesonsulfateattackformortarssubjectedtoelectricalpulsewasinvestigatedbytheappearanceobservationandstrengthmeasurementonthemortarswithandwithoutmineraladmixturesu

3、nderelectricalpulseandimmersion.Themicrostructuresofthedamagedspecimenswereanalyzedbyusingscanningelectronmicroscopyandenergydispersivespectrometer.Theresultsshowedthatelectricalpulseacceleratedthepenetrationoftheexternalsulfateionsintothemortars，andthesulfatesthenreactedwi

4、ththecementhydrationproductstoformmassiveettringites.Asaconsequence，thespecimensdisplayedsignificantcrackingandspallingaswellasstrengthreductionwithinashortperiod.Mineraladmixturesimprovethesulfateresistanceperformanceofthemortars，andtheimprovementisincreasedwiththeincrease

5、oftheamountoftheadmixtures.However，themortarsblendedwithmineraladmixtureswerestillsubjectedtothedramaticsulfatecorrosionunderelectricalpulse.Theabovefindingsindicateelectricalpulsetheacceleratedsulfateattack，andalsoprovideanewideainrapidlyevaluatingthesulfateresistanceofcem

6、entbasedmaterials.　　Keywords：sulfateattack；electricalpulse；cementmortars；mineraladmixtures；microstructuralanalysis　　硫酸盐侵蚀是导致混凝土破坏的主要因素之一，尤其是我国西部属于重盐渍土地区，硫酸盐侵蚀是一种非常严重和常见的现象[1-2].硫酸根离子主要依靠渗透、扩散和毛细作用进入试件内部.水泥基材料具有相对密实的结构，因此硫酸盐侵蚀是一个长期缓慢的过程.同时，现代水泥基材料中会掺入矿物掺合料用以提高材料性能，矿物掺合料的微集料和

7、火山灰效应，会使得材料更加密实，这样实际工程中评价水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能需要更长的试验时间.　　通常，水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能采用加速试验方法来评价，主要包括：减小试件尺寸、提高侵蚀溶液温度或浓度等[3].然而这些方法仍存在一些问题[4]，因此需要寻求新的快速评价方法.　　目前，利用电场作用促使氯离子快速渗入混凝土内部的研究与应用已经较为广泛[5-7].然而，利用电场加速硫酸根离子迁移进而加速硫酸盐侵蚀的研究报道相对较少.Lorente等[8]分析比较了电场作用与自由扩散下的硫酸根离子迁移及硫酸根含量变化，表明电场加速了硫酸根离子的迁

8、移.作者等[9-11]之前的试验表明电脉冲加速了水泥基材料的硫酸盐腐蚀.　　考虑到目前矿物掺合料在水泥基材料中的广泛应用，本文研究了电脉冲作用下矿物掺合料对水泥砂浆