碳硫硅鈣石結(jié)構(gòu)鑒定及特性研究.pdf

1、碳硫硅鈣石是低溫硫酸鹽侵蝕的產(chǎn)物之一,一旦發(fā)生碳硫硅鈣石型侵蝕,混凝土強(qiáng)度最終會(huì)完全喪失,給建筑工程帶來(lái)巨大的安全問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)損失。關(guān)于碳硫硅鈣石的研究起步比較晚,但已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。明確碳硫硅鈣石的鑒別方法和研究碳硫硅鈣石的特性,有利于進(jìn)一步深入了解碳硫硅鈣石,對(duì)提高混凝土的耐久性有著十分重要的意義。
　　本論文首先用化學(xué)方法合成出鈣礬石和碳硫硅鈣石,并用XRD,IR,Raman, SEM和EDS方法進(jìn)行表征,接著探討鑒別

2、鈣礬石和碳硫硅鈣石的方法;然后研究外源性硫酸鹽種類對(duì)碳硫硅鈣石的生成影響;再通過(guò)對(duì)比鈣礬石,研究碳硫硅鈣石的三種特性:溶解特性、熱分解特性和生長(zhǎng)特性;最后探索抑制碳硫硅鈣石生成的方法。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)由于碳硫硅鈣石中存在[SiO6]結(jié)構(gòu),利用IR光譜和Raman光譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定是鑒別碳硫硅鈣石的可行方法。由于IR光譜中的特征峰(500cm-1處)沒(méi)有Raman光譜中的(658cm-1處)明顯,因此Raman檢測(cè)

3、是鑒定碳硫硅鈣石的較好手段。
　　(2)微觀分析、強(qiáng)度測(cè)試以及表觀顯示都表明MgSO4溶液對(duì)水泥漿體的侵蝕作用最顯著,其比Na2SO4,Al2(SO4)3溶液更能促進(jìn)碳硫硅鈣石生成。
　　(3)可以采用溶膠凝膠法合成出硅酸鹽水泥熟料各單礦物;按一定比例把單礦物和二水石膏組合成的水泥,其性能較好,28d強(qiáng)度可以達(dá)到33MP。用溶膠凝膠法制備的硅酸鹽水泥可以模擬P.O325水泥。
　　(4)通過(guò)對(duì)比鈣礬石,碳硫硅鈣石的特性

4、研究結(jié)果為:①室溫下碳硫硅鈣石能較好的溶解在甲醇乙二醇溶液中;在無(wú)水乙醇、正丙醇、丙酮溶液中,碳硫硅鈣石溶解的較少。碳硫硅鈣石能被稀鹽酸、稀硝酸、稀硫酸分解破壞。碳硫硅鈣石不與碳酸鈉反應(yīng),但能與硝酸鋇作用。②碳硫硅鈣石在70℃下可以保存一定時(shí)間,90℃下很快碳化分解,熱穩(wěn)定性相對(duì)較好。③不借助鈣礬石,碳硫硅鈣石在水泥體系中可以自己直接生成,但是過(guò)程很漫長(zhǎng);碳硫硅鈣石的生成需要適宜的pH,凈漿配液的pH越高,越不利于碳硫硅鈣石的生成(如果