盐对混凝土界面过渡区组成与结构的影响

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本文分别在活性和非活性骨料混凝土中外掺不同浓度的NaCl和Na2SO4,采用SEM(电子显微镜)、EDS(能谱仪)、背散射电子成像及X射线衍射技术研究了硬化混凝土界面过渡区的组成形貌和孔结构,确定界面过渡区范围,观测元素富集情况和晶体尺寸与取向性。 研究结果表明:掺入Na2SO4的混凝土界面界面过渡区的钙钒石晶体(Aft)明显增多,晶体尺寸较大,界面裂缝较多,元素Na、Ca、Al、S在界面富集,随着Na2SO4浓度的增加,骨料为活性的界面区的孔隙率增加,而对于骨料为非活性的界面区孔隙率的影响不大,甚至还有所降低。在外掺Na2SO4混凝土中CH取向性明显较高,非活性骨料的晶体尺寸较大,CH晶体尺寸随着离骨料表面距离的增大而减小,随着Na2SO4浓度增大而减小,AFt晶体尺寸随着浓度增大而增大。 随着NaCl溶液浓度的升高,界面过渡区的形貌变得复杂,在高浓度NaCl的混凝土界面过渡区内生成了新的物质--Friedel盐,元素Na、Ca、Al、S、Cl在界面富集。当钠盐浓度增大,富集现象加剧,且活性骨料的富集更加明显。活性骨料的界面孔隙率较高,影响界面区孔隙率的决定性因素在于骨料的多孔结构和致密性。混凝土界面中的氢氧化钙取向性不明显,Ca(OH)2、AFt晶体尺寸呈下降趋势,非活性骨料混凝土界面的晶体尺寸较大,活性的相对较小。 掺入硫酸盐类的活性骨料界面区孔隙率比掺入氯盐类要大出很多,而对于非活性骨料界面区的孔隙率,两种盐类对其影响不大。 研究结论对探讨混凝土的硫酸盐腐蚀、氯盐腐蚀以及ASR的反应机理具有着重要意义。
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