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1、第23卷第11期建筑科学Vol123,No1112007年11月BUILDINGSCIENCENov.2007[文章编号]1002-8528(2007)11-0105-06混凝土中钙矾石的形成马惠珠,李宗奇(南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009)[摘要]钙矾石不仅是水泥重要的水化产物之一,也是混凝土遭受外界硫酸盐侵蚀的主要产物。经过高温养护的混凝土在后期也会重新形成大量的钙矾石,而且早期生成的钙矾石并不稳定,容易发生重结晶。对混凝土而言,从加水搅拌到以后的养护、使用过程中可能始终伴随着钙矾石的形成。本文对混凝土中钙矾石的形成方式进行了归纳,阐述了钙矾石的不同形成机理,并探讨
2、了钙矾石的形成条件及影响因素。[关键词]钙矾石;硫酸盐侵蚀;重结晶[中图分类号]TQ17617;TU525[文献标识码]AEttringiteFormationinConcreteMAHui-zhu,LIZong-qi(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)[Abstract]Ettringiteisoneofthehydrationproductsofcementanditisalsotheprimaryproductofsulfateatta
3、ck.Inthehigh-temperatureheatcuringconcrete,ettringitecanreformduringthelaterperiod.Ettringiteformedearlierintheconcreteisunstableandittendstorecrystallize.Thispapersummarizesthetypesofettringiteformationandelaboratesthemechanism.Inthispaper,theconditionsandinfluentialfactorsarealsodiscussed.[Key
4、words]ettringite;sulfateattack;recrystallize1引言20世纪70年代,许多国家报导了蒸汽养护的预制混凝土制品(如板、轨枕)出现开裂。Heinz和[2-4]钙矾石(AFt相,3CaO#Al2O3#3CaSO4#32H2O)是Ludwing最早提出了一个包括二次钙矾石形成的水泥的重要水化产物之一,约占硅酸盐水泥水化产理论来解释这类破坏的可能性机理。他们认为混凝[1]物的7%,在膨胀水泥中可达到25%。钙矾石作土制品中早期形成的钙矾石不稳定,在高温养护条为水泥早期水化产物之一,不仅为水泥提供早期强件下会发生分解,在混凝土制品使用过程中吸附在度,还可以
5、补偿水泥混凝土的早期收缩,但在硬化的C-S-H凝胶上的铝酸盐和硫酸盐离子会在浆体与骨混凝土中形成大量的钙矾石则会引起混凝土膨胀开料的界面区域重新形成钙矾石,从而导致膨胀和强裂。度损失。后来一些研究者也证实了他们的观点。早在1892年,W.Michaelis首次提出/水泥杆但在一些常温养护的混凝土的裂缝处也能观察菌0,钙矾石就被作为混凝土硫酸盐侵蚀产物引起注到钙矾石大晶体的存在。Stark等人认为这些钙矾意。随着北美洲的许多地区相继发生混凝土下水石的存在并不是造成混凝土开裂的原因,并指出正道、排水渠、涵洞和其它混凝土基础、结构的破坏,美是这些裂纹的存在使得钙矾石有足够的空间析晶、[5]国
6、和加拿大在20世纪初首先开始对此问题进行系长大。解松善在研究骨料与水泥浆体界面反应统的研究。我国在20世纪50年代也开始了这方面时,发现在最靠近骨料表面的区域(3~4Lm以内)的研究,在过去的几十年中对硫酸盐侵蚀过程中钙钙矾石含量最高,并认为这种富集是钙矾石通过溶矾石的形成破坏进行了大量的研究。解)析晶过程形成的。实际混凝土中钙矾石的形成比较复杂,可能同[收稿日期]2007-04-23时存在多种不同形成方式。在研究混凝土工程的破[作者简介]马惠珠(1981-),女,硕士生坏时,对于混凝土中存在的钙矾石首先要分析它属[联系方式]mahuizhu@163.com106建筑科学第23卷3+2
7、-于何种形成方式,然后再根据具体情况寻找原因,但2{Ca3Al(OH)6#12H2O}+3SO4+2H2O3+2-是在实际工程中,不少研究者经常会盲目地将混凝{Ca3Al(OH)6#12H2O}2#(SO4)3#2H2O(3)土出现的开裂破坏与观察到的钙矾石联系在一起。水泥水化过程中形成的钙矾石并不稳定,当水针对人们对钙矾石的认识存在的一些误区,本文对泥中铝含量较高或者硫含量较低时,早期形成的钙混凝土中钙矾石的形成方式进行了归纳,阐述了钙矾石会
