干湿循环硫酸盐环境下碱矿渣水泥C(N)-A-S-H凝胶结构演化规律

作者：朱效宏 李青 康晓娟 邓加鑫 杨凯

单位：1.利兹大学土木工程学院2.重庆大学材料科学与工程学院3.香港大学土木工程系

关键词：碱矿渣水泥 硫酸盐 干湿循环 凝胶 硅氧四面体 结构演变 侵蚀

分类号：

出版年,卷(期):页码：2021,49(11):2529-2537

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210038

摘要：

研究了在5%（质量分数,下同）及10%硫酸盐溶液中干湿循环条件下,碱矿渣水泥砂浆中水化硅酸钙[C（N）-A-S-H]凝胶结构的变化。使用Fourier变换红外光谱,综合热分析,29Si魔角自旋核磁共振,背散射扫描电子显微镜及透射电子显微镜-能谱分析了砂浆中物相组成及C（N）-A-S-H凝胶的化学结构变化。结果表明:硫酸盐侵蚀使碱矿渣（AAS）水泥砂浆中矿渣的水化程度增加且改变C（N）-A-S-H凝胶结构。在MgSO4溶液干湿循环侵蚀后,产生的主要侵蚀产物为石膏;Na2SO4溶液侵蚀后,则未检测到石膏;当MgSO4溶液侵蚀后,C（N）-A-S-H凝胶的部分长链发生了断裂;但Na2SO4溶液侵蚀从C（N）-A-S-H短链或长链端部开始,从而造成了平均链长显著增加。在水中干湿循环下,AAS砂浆中的C（N）-A-S-H凝胶可解释为托贝莫来石/羟基硅钙石二聚体至十一聚体（T/J2～T/J11）混合物,而Na2SO4溶液侵蚀后,可以视为短链破坏且质子化（或Na取代率）提高的新的C（N）-A-S-H凝胶。

基金项目：

国家自然科学基金项目(51878102)；桂科能19-J-22-3广西创新驱动重大专项项目(2018AA23004)；

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