抗硫酸盐侵蚀防腐剂的制备与性能研究

摘要

混凝土腐蚀防护材料对于延长其服役寿命，提升其结构性能具有突出的作用。寻找一种性能良好的水泥基材料防腐剂是近年来工程应用中的热点。本文在研究MK对水泥性能的基础上，研制了一种MK基砂浆混凝土抗硫酸侵蚀防腐剂，并重点对其抗硫酸盐侵蚀性能及微观机理进行了研究，论文的主要工作及成果如下：
　　1.MK具有一定的加速水泥凝结硬化，增加砂浆稠度，提高胶砂力学性能，改善胶砂的抗渗、抗干缩、抗硫酸盐侵蚀性能，是一种良好的增加水泥基材料耐久性的矿物掺和料，其最佳掺量在8％左右。
　　2.通过对砂浆的抗蚀系数进行研究表明：硬脂酸钙、碳酸钡、碳酸锂、柠檬酸钠、乳胶粉和消泡剂等化学添加剂均对提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能有所帮助，其中柠檬酸钠具有缓凝作用对水泥基材料的凝结时间影响较大，乳胶粉的引气作用降低了水泥基材料的力学性能，但复掺消泡剂可以减小这种作用。这两种化学添加剂不太适宜用作防腐剂的组分。
　　3.通过正交试验发现：一种抗硫酸盐侵蚀防腐剂其最佳配比为：MK掺量8%左右，BaCO3掺量1.0%左右，硬脂酸钙掺量0.5%左右，li2CO3掺量0.01%左右。
　　4.对制备出的防腐剂按国家级行业标准进行性能测试可知，本研究制备出的抗硫酸盐侵蚀防腐剂性能优良，达到或超过行业和国家标准，可作为水泥基材料抗硫酸盐侵蚀防腐的可靠添加剂，其与粉煤灰复合后效果更佳。
　　5.利用XRD和SEM这两种微观分析测试手段对防腐剂各组分在水泥基材料中抗硫酸盐侵蚀性能方面的作用机理进行研究，结果表明：BaCO3能够与侵入水泥石中的SO42-反应生成高度不溶的BaSO4，从而抑制钙矾石（AFt）和CaSO4的生成。Li2CO3能够抑制水泥中钙矾石中的生成，促进水泥中CaSO4向低膨胀性产物转变，因此能提高水泥石的抗硫酸盐侵蚀性能。硬脂酸钙能够有效阻碍侵蚀液与水泥石的接触，同时还能抑制Ca(OH)2的析出，阻碍侵入水泥石中的SO42-与Ca(OH)2反应，从而减少钙矾石和CaSO4的生成。MK能够密实水泥石结构，并通过反应消耗部分Ca(OH)2，使得水泥石中抗侵蚀性能较差的Ca(OH)2的含量大大降低。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究目的与研究内容

1.4研究技术路线和方案

第二章 试验原材料及方法

2.1试验原材料及设备

2.2 试验方法

第三章 高活性偏高岭土的制备及其对水泥基材料性能的影响

3.1引言

3.2 试验结果及分析

3.3本章小结

第四章 化学外加剂对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的研究

4.1硬脂酸钙对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响

4.2 BaCO3对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响

4.3 乳胶粉对胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

4.4 柠檬酸钠对胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

4.5 Li2CO3对胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

4.6 本章小结

第五章 MK基抗硫酸盐侵蚀防腐剂的制备

5.1试验原材料及方法

5.2试验方案

5.3试验结果及讨论

5.4 本章小结

第六章 MK基抗硫酸盐侵蚀防腐剂的性能研究

6.1 试验方案

6.2 试验结果及分析

6.3 微观检测及机理分析

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1主要结论

7.2展望

致谢

参考文献

附录