混凝土界面过渡区的特点与碱硅酸反应的关系

摘要

碱硅酸反应是影响混凝土耐久性重要因素之一，而界面过渡区又是混凝土的薄弱环节。通过界面过渡区来研究混凝土的碱硅酸反应，对解决混凝土耐久性这一难题具有重大的意义。
　　 本文采用活性骨料沸石化珍珠岩和外掺不同的碱、盐来成型混凝土试样，研究了潜在碱硅酸环境下的界面过渡区的形貌特征。利用原子吸收光谱仪和比长仪分别测试了潜在的ASR混凝土中的孔溶液和砂浆棒膨胀性能；通过它们之间的内在联系，揭示了界面过渡区与碱硅酸反应的关系；并从界面过渡区的特征对ASR抑制机理方面进行了的探讨。
　　 实验表明潜在碱硅酸反应的界面过渡区具有以下特点：界面过渡区的整体结构较为疏松多孔，微裂缝较多 CH晶体和钙矾石较多；钙矾石以网状的形式分布在过渡区并且骨料附近凝胶相对较少；在碱含量较高的情况下，界面过渡区会出现碱晶体。碱、盐的掺入，提高了孔溶液中金属阳离子、OH-和SO42-浓度；并随着掺入碱、盐量的增加，碱硅酸反应膨胀越强烈。当在潜在的ASR混凝土掺入活性掺合料时，界面过渡区中产生一些新的凝胶(如C-A-S-H)；这些新的凝胶包裹在CH表面。锂盐的掺入使得潜在的混凝土界面过渡区中产生大量的凝胶，同时界面过渡区中CH会大量减少。无论加入活性掺合料还是锂盐，碱硅酸反应都能得到有效的抑制。
　　 研究表明，碱硅酸反应强度的大小与孔溶液中的碱离子有着密切的联系，而界面过渡区的组成与结构，又对孔溶液的离子变化起着决定性的作用。

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文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第1章绪论

1.1研究目的与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 ITZ的概述

1.2.2 ASR的概述

1.3目前研究中存在的问题

1.4本文研究的主要内容

第2章原材料与试验方法

2.1原材料基本参数

2.2试验方案

2.3砂浆棒试样分组清单

2.4试验方法及设备

2.4.1砂浆棒

2.4.2模拟孔溶液

2.4.3 SEM,SEM-BSE

第3章碱环境下界面过渡区与ASR的关系

3.1外掺KOH浓度的变化对潜在ASR混凝土膨胀性能和强度影响

3.2外掺KOH浓度的变化对潜在ASR混凝土孔溶液变化影响

3.3 KOH环境下界面过渡区的变化与混凝土ASR的关系

3.4本章小结

第4章盐环境下的界面过渡区与ASR的关系

4.1外掺NaCl浓度的变化对混凝土ASR的影响

4.1.1外掺NaCl浓度的变化对潜在ASR混凝土膨胀性能影响

4.1.2外掺NaCl浓度的变化对潜在ASR混凝土孔溶液变化影响

4.1.3外掺NaCl浓度的变化对潜在ASR混凝土形貌影响

4.1.4 NaCl环境下界面过渡区变化与ASR关系分析

4.2外掺Na2S04浓度的变化对混凝土ASR反应的影响

4.2.1外掺Na2SO4浓度的变化对潜在ASR混凝土膨胀性能影响

4.2.2外掺Na2S04浓度的变化对潜在ASR混凝土孔溶液变化影响

4.2.3 Na2SO4环境下孔溶液的变化对潜在ASR混凝土形貌影响

4.2.4在Na2S04环境下界面过渡区变化与ASR的关系

4.3本章小结

第5章从界面过渡区形貌探讨抑制ASR的机理

5.1加入活性掺合料引起的界面过渡区变化与ASR的关系

5.1.1掺合料对外掺KOH情况下发生ASR情况的膨胀抑制及强度变化

5.1.2在KOH环境下加入活性掺合料后界面过渡区变化与ASR的关系

5.1.3掺合料对外掺NaCl情况下发生ASR情况的膨胀抑制及强度变化

5.1.4在NaCl环境下加入活性掺合料后界面过渡区变化与ASR的关系

5.2掺入锂盐引起的界面过渡区变化与ASR的关系

5.2.1 KOH环境下加入锂盐对ASR反应膨胀抑制情况及强度变化

5.2.2在KOH环境下加入锂盐后界面过渡区变化与ASR的关系

5.2.3 NaCl环境下加入锂盐对ASR反应膨胀抑制及强度变化

5.2.4在NaCl环境下加入锂盐后界面过渡区变化与ASR的关系

5.3本章小结

第6章研究结论及展望

6.1本课题的研究结论

6.2展望

6.3本课题创新之处

参考文献