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碱矿渣水泥是一种综合技术性能优良的新型胶凝材料,开发利用符合经济社会可持续发展方向。虽然如此,近年来的研究和应用表明,碱矿渣水泥石吸水性较大,对其使用性能和耐久性有较大负面影响。研究有效改善其吸水性的技术对促进碱矿渣水泥及混凝土研究和应用的深入发展具有理论意义和实用价值。
本文针对碱矿渣水泥石吸水性大的问题,通过掺加硬脂酸盐,改善碱矿渣水泥石的防水性。主要研究了掺加方式对硬脂酸盐在碱矿渣水泥体系中作用效率的影响,研究了硬脂酸盐对碱矿渣水泥新拌浆体性能的影响规律;试验研究了硬脂酸盐对碱矿渣水泥砂浆碳化行为和氯离子渗透性能的影响规律。研究揭示的主要规律和取得的主要成果如下:
①与矿渣混磨有效地提高了硬脂酸盐在碱矿渣水泥中的作用效率,在低掺量下(0.5%)明显降低碱矿渣水泥砂浆试件的毛细吸水系数,造成相对更小的抗压强度损失。在0.5%~1.0%范围内,碱矿渣水泥砂浆试件的抗压强度和毛细吸水系数随硬脂酸盐掺量的增加而降低。20min以内,碱矿渣水泥砂浆的抗压强度损失及毛细吸水系数随混磨时间的延长而降低。其中硬脂酸钙对抗压强度影响最大,硬脂酸钠高掺量下(1.0%)影响最小,硬脂酸钾在0.5%掺量下获得最高效率:碱矿渣水泥砂浆试件抗压强度损失低于10%,吸水系数降低80%以上。
②混磨条件下,碱矿渣水泥浆体的剪切屈服应力、塑性粘度和引气量随硬脂酸盐掺量的提高而增大,新拌碱矿渣水泥砂浆的流动度随硬脂酸盐的掺量的增加而降低。硬脂酸盐的掺加会与矿渣形成竞争吸附而影响YP3缓凝剂对碱矿渣水泥的缓凝作用。
③掺加硬脂酸盐会造成碱矿渣水泥砂浆3d碳化深度相对基准组增加,28d累积碳化深度与基准组相当,碳化深度受硬脂酸盐掺量影响不明显,而硬脂酸钙试验组28d碳化深度相对其他试验组较低。
④硬脂酸盐与矿渣混磨可以显著提高碱矿渣水泥砂浆的抗氯离子渗透能力,掺加0.5%硬脂酸盐的碱矿渣水泥砂浆试件氯离子渗透性评价达到“非常低”;掺加1.0%硬脂酸盐的碱矿渣水泥砂浆试件氯离子渗透性评价达到“可以忽略”,碱矿渣水泥砂浆氯离子扩散系数随硬脂酸盐掺量增大而降低,受种类影响不明显。
本文针对碱矿渣水泥石吸水性大的问题,通过掺加硬脂酸盐,改善碱矿渣水泥石的防水性。主要研究了掺加方式对硬脂酸盐在碱矿渣水泥体系中作用效率的影响,研究了硬脂酸盐对碱矿渣水泥新拌浆体性能的影响规律;试验研究了硬脂酸盐对碱矿渣水泥砂浆碳化行为和氯离子渗透性能的影响规律。研究揭示的主要规律和取得的主要成果如下:
①与矿渣混磨有效地提高了硬脂酸盐在碱矿渣水泥中的作用效率,在低掺量下(0.5%)明显降低碱矿渣水泥砂浆试件的毛细吸水系数,造成相对更小的抗压强度损失。在0.5%~1.0%范围内,碱矿渣水泥砂浆试件的抗压强度和毛细吸水系数随硬脂酸盐掺量的增加而降低。20min以内,碱矿渣水泥砂浆的抗压强度损失及毛细吸水系数随混磨时间的延长而降低。其中硬脂酸钙对抗压强度影响最大,硬脂酸钠高掺量下(1.0%)影响最小,硬脂酸钾在0.5%掺量下获得最高效率:碱矿渣水泥砂浆试件抗压强度损失低于10%,吸水系数降低80%以上。
②混磨条件下,碱矿渣水泥浆体的剪切屈服应力、塑性粘度和引气量随硬脂酸盐掺量的提高而增大,新拌碱矿渣水泥砂浆的流动度随硬脂酸盐的掺量的增加而降低。硬脂酸盐的掺加会与矿渣形成竞争吸附而影响YP3缓凝剂对碱矿渣水泥的缓凝作用。
③掺加硬脂酸盐会造成碱矿渣水泥砂浆3d碳化深度相对基准组增加,28d累积碳化深度与基准组相当,碳化深度受硬脂酸盐掺量影响不明显,而硬脂酸钙试验组28d碳化深度相对其他试验组较低。
④硬脂酸盐与矿渣混磨可以显著提高碱矿渣水泥砂浆的抗氯离子渗透能力,掺加0.5%硬脂酸盐的碱矿渣水泥砂浆试件氯离子渗透性评价达到“非常低”;掺加1.0%硬脂酸盐的碱矿渣水泥砂浆试件氯离子渗透性评价达到“可以忽略”,碱矿渣水泥砂浆氯离子扩散系数随硬脂酸盐掺量增大而降低,受种类影响不明显。