水泥基膠凝材料中Thaumasite的形成及影響因素研究.pdf

1、本文依托國家自然科學基金新型巖石基礦物摻合料體系的理論基礎與工程應用研究(E080511)，主要通過化學熱力學和化學動力學理論，分析了Thaumasite形成反應條件及影響因素。研究了不同外加劑對Thaumasite形成反應影響。通過在膠凝材料體系加入外加劑探索抑制Thaumasite型硫酸鹽侵蝕的方法。研究表明:
　　1.通過熱力學計算說明，在0℃到20℃鈣礬石轉(zhuǎn)變機理可自發(fā)進行，而溶液轉(zhuǎn)變機理在20℃不可自發(fā)進行;相同溫度下鈣

2、礬石轉(zhuǎn)變機理反應趨勢大于溶液轉(zhuǎn)變機理。通過與實驗數(shù)據(jù)對比說明Thaumasite形成反應是兩種機理疊加。
　　2.含鋁的速凝劑加入大大加快了Thaumasite形成反應的速率，當鋁相為Al3+，其反應活性最高，反應速率最快。鋁相加入使Thaumasite形成按鈣礬石轉(zhuǎn)變機理進行。
　　3.醚類和脂類聚羧酸減水劑都減緩了Thaumasite形成。聚羧酸減水劑的加入，改變了溶液中的Zeta電位，使得溶液中反應顆粒得到了很好分散<

3、br>　　4.早強劑三乙醇胺和三異丙醇胺加入減緩了Thaumasite形成，增加了反應溶液的粘度，降低了反應物質(zhì)傳遞和擴散速率，因而降低了反應速率，三乙醇胺和三異丙醇胺能絡合一部分鈣離子，使鈣離子濃度降低，減緩的Thaumasite形成反應。
　　5.石灰石粉基膠凝材料中摻入草酸鉀一定程度的延緩Thaumasite形成，但不能抑制Thaumasite形成，隨著草酸鉀的摻量增加，延緩Thaumasite形成效果越顯著。
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4、.石灰石粉基膠凝材料中摻入氫氧化鋇能有效抑制Thaumasite形成，氫氧化鋇的加入，抑制了Thaumasite以直接反應機理形成，同時抑制Thaumasite以鈣礬石轉(zhuǎn)變機理形成。
　　7.石灰石粉基膠凝材料中摻入多聚磷酸鈉能有效抑制Thaumasite形成，能有效抑制鈣礬石與Thaumasite晶體結(jié)晶成核，抑制了Thaumasite以直接反應機理形成，同時抑制Thaumasite以鈣礬石轉(zhuǎn)變機理形成。
　　8.石灰石粉

5、基膠凝材料中摻入酒石酸鈉能抑制Thaumasite形成，酒石酸鈉是一種螯合劑，能在離子反應階段絡合一部分鈣離子和鋁離子，同時在形成的晶體和晶核表面附著，阻止鈣礬石晶體和Thaumasite進一步生成。
　　9.石灰石粉基膠凝材料中摻入硼砂延緩Thaumasite形成，但不能抑制Thaumasite形成，隨著硼砂的摻量增加，延緩Thaumasite形成效果越顯著。
　　10.石灰石粉基膠凝材料中摻入氨基酸NH化合物能一定程度抑