10 / 2021-05-19 11:27:33

海洋多盐环境下水泥基材料中氯离子传输及劣化机理研究

海洋环境,氯离子传输,扩散系数,劣化,孔结构

氯离子引起的钢筋腐蚀、硫酸盐侵蚀和镁盐侵蚀是导致海洋环境下水泥基材料失效的主要原因。将制备不同掺合料砂浆暴露在模拟海洋多盐环境中（NaCl、NaCl+MgCl₂、NaCl+Na₂SO₄和NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂），研究硅酸盐水泥砂浆中氯离子传输及其劣化机理。结果表明，SO₄^2-在干湿循环初期抑制了氯离子扩散，而在干湿循环后期加速氯离子扩散，Mg²⁺和Mg²⁺+SO₄^2-存在于氯盐环境下会降低砂浆中氯离-子结合能力并增大氯离子扩散系数。此外，在SO₄^2-+Cl^-环境下最初是改善砂浆内部结构，延缓砂浆劣化，而在腐蚀后期，由于生成膨胀性产物，从而引起基体损伤劣化程度加快。而SO₄^2-+Mg²⁺+Cl^-叠加作用进一步促进连通孔的形成，从而加剧砂浆损伤劣化。掺入50%矿渣能显著提高浆体中C-S-H凝胶的稳定性，增大C-S-H凝胶平均分子链长MCL，阻碍Mg²⁺+SO₄^2-+Cl^-多盐侵蚀下脱钙作用，有效抑制AFt生成。同时降低Mg²⁺+SO₄^2-+Cl^-多盐作用下水泥基材料内部孔缺陷，减少连通孔和大孔体积，细化孔径，优化孔结构。