【摘 要】
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界面过渡区(ITZ)对混凝土的性能影响很大。在盐类环境中,盐离子通过多种作用侵入混凝土内部,引起ITZ的变化并腐蚀混凝土。研究盐类环境中ITZ的组成和结构,有助于认识混凝土盐腐
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界面过渡区(ITZ)对混凝土的性能影响很大。在盐类环境中,盐离子通过多种作用侵入混凝土内部,引起ITZ的变化并腐蚀混凝土。研究盐类环境中ITZ的组成和结构,有助于认识混凝土盐腐发生的机理。本文选取活性和非活性骨料成型混凝土试件并在28d时浸泡在不同浓度的硫酸钠和氯化钠溶液中至90d。采用SEM观察界面过渡区微观形貌,采用SEM-BSE观察垂直于界面方向上的元素分布情况,采用XRD分析浆体-骨料界面上的晶体组成和结构,并从孔结构理论、界面理论、表面物理化学理论和吸附理论的角度解释元素分布和界面产物变化的机理研究表明,浸泡在氯化钠和硫酸钠溶液中的活性和非活性骨料混凝土在垂直于界面方向上元素呈不同程度的梯次富集。靠近骨料的低钙硅比C-S-H凝胶作为第一层,在吸引离子运动靠近的同时,部分Al3+在低钙硅比C-S-H凝胶外侧发生固溶形成C-A-S-H为第二层。转变成C-A-S-H的凝胶吸附力增强后又在其外侧吸附大量Na+(或其他离子)形成第三层。硫酸钠溶液中的试件界面区形貌受到溶液浓度影响较为明显。高浓度硫酸钠环境下,钙矾石晶粒尺度明显大于低浓度下晶粒尺度,并且在界面附近很难发现Ca(OH)2晶体。在硫酸钠溶液试件的界面区有八面沸石和柱沸石生成。氯化钠溶液试件的界面区都发现Freidel盐。界面区晶体形貌也受到溶液浓度的影响,氯盐浓度降低,F盐的数量和尺度都相应变小,并且随着F盐的减少界面周围氢氧化钙的数量大幅增加。在混凝土试件中添加氯化钠与添加氢氧化钠具有相同增加碱度效果。ITZ的这些变化,有助于解释混凝土在盐类环境中的各种性能变化,特别是混凝土盐类腐蚀以及盐类引起的碱骨料反应的作用机理。
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