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题名溶蚀作用下硅酸三钙水化产物微结构演变机理研究
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作者
李文伟
李曙光
李新宇
杨华美
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机构
中国长江三峡集团有限公司水工混凝土工程技术研究室
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出处
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期449-455,共7页
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基金
国家自然科学基金长江联合基金重点项目(U2040222)
湖北省自然科学基金三峡联合基金重点项目(2023AFD183)
+1 种基金
湖北省自然科学基金三峡联合基金培育项目(2023AFD196)
河南省引江济淮科研服务项目(HNYJJH JS FWKY-2021005)。
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文摘
处于水下区的大坝混凝土由于钙离子溶出易遭受溶蚀破坏,从而造成水泥水化产物脱钙溶解,进而导致大坝混凝土性能劣化失效。为深入揭示大坝混凝土溶蚀劣化机理,有必要厘清溶蚀作用下水泥水化产物形貌与微结构的演变规律。硅酸三钙(C_(3)S)是水泥的主要矿物相,其水化产物特性对水泥及混凝土性能影响显著。为此,本研究制备了高纯度C_(3)S单体,加水水化后浸泡在不同浓度氯化铵溶液中模拟水泥水化产物的加速溶蚀,并结合热重分析、核磁共振、扫描电镜、氮吸附等微观测试方法对其溶蚀前后产物的组成、微纳观结构与形貌进行表征。结果表明硅酸三钙水化产物与氯化铵溶液发生中和反应,溶液的pH值升高;氯化铵浓度越大,反应后溶液的pH值相对越低、水化产物脱钙程度越大,证实了溶蚀程度与环境条件密切相关;溶蚀减少了水化产物中水化硅酸钙凝胶中的化学结合水含量,使硅链结构发生聚合、孔隙结构被粗化并加剧水化硅酸钙凝胶的空心程度,且结构和形貌变化程度随溶蚀程度的增加而增大,从微纳观尺度为揭示混凝土溶蚀机理提供了依据。
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关键词
溶蚀
硅酸三钙(C_(3)S)
水化硅酸钙凝胶
化学结合水
硅核磁
微观形貌
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Keywords
dissolution
C_(3)S
C-S-H gel
chemical bound water
silicon nuclear magnetic
micro morphology
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分类号
TV41
[水利工程—水工结构工程]
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题名溶蚀作用下中热硅酸盐水泥净浆劣化机理
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作者
马跃峰
金鸣
汤金辉
李文伟
刘加平
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机构
重庆大学材料科学与工程学院
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出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
2024年第11期3351-3360,共10页
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基金
国家自然科学基金(52293430,U2040222,52379118)。
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文摘
溶蚀是大坝混凝土不可忽略的耐久性问题。本工作对中热硅酸盐水泥(MHC)净浆、中热硅酸盐水泥-粉煤灰净浆和普通硅酸盐水泥(OPC)净浆进行加速溶蚀试验,通过强度测试、溶蚀深度、孔结构、X射线衍射、热重分析和硅谱固体核磁研究了溶蚀劣化机理。结果表明:与OPC净浆相比,MHC净浆水化产物中Ca(OH)_(2)含量更少,在溶蚀过程中具有更好的力学性能和更慢的溶蚀深度发展,因此抗溶蚀性更好。30%粉煤灰掺入降低MHC水化产物中Ca(OH)_(2)含量,并增加其孔隙率,但是降低了抗压强度下降率和孔隙增长率。溶蚀前后MHC净浆中C-(A)-S-H凝胶硅链长度大于OPC净浆,但其溶蚀后硅链增长率却较低。溶蚀后30%粉煤灰掺量的MHC净浆中C-(A)-S-H凝胶劣化程度最高,出现了层间交联并部分转变为硅胶。
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关键词
中热硅酸盐水泥
粉煤灰
溶蚀
结构和组成
水化硅(铝)酸钙凝胶
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Keywords
moderate heat Portland cement
fly ash
leaching
structure and composition
calcium silicate aluminate hydrate gel
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分类号
TV431
[水利工程—水工结构工程]
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