掺加纳米sio2提高混凝土抗硫酸盐性能的试验研究

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1、中国科技信息2013年幕24期·CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONDec．2013推广技术基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11541288)掺加纳米SiO2提高混凝土抗硫酸盐性能的试验研究StudyonPerformanceofCementConcreteMixingWithNano—SiO2toPreventtheAdverseEffectofSulfatesbyExperiment孙凌’赵德龙’王凤阳1．黑龙江工程学院，150050；2．龙建路桥股份有限公司伊哈公司孙凌摘要本文通过对空白混凝土、掺粉煤灰混凝土及掺纳米

2、sjo。粉煤灰混凝土的抗硫酸盐性能试验研究，结果表明，掺加纳米s对路面混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有较大的提高。’关键词混凝土；粉煤灰；纳米Si0。；抗硫酸盐性能AbstractIntheessay,thatcementconcrete，thecementconcretemixingwithfly—ashandthecementconcretemixingwithNano—SiOzhavebeentestedonpreventingtheadverseeffectofsulfatesshowsthatthecementconcretemixingwithNano—SiOz

3、improvestheperformanceoftheconcretetopreventtheadverseeffectofsulfates．Keywordscementconcrete；fly-ash；Nano—SiO2；performancetopreventtheadverseeffectofsulfatesDOl：10．3969／i．issn．1O01-8972．2013．24．064水泥混凝土路面作为高等级公路路面结构类型之一，泥石的耐腐蚀能力差。在我国已有较长的历史。路面混凝土在承受行车荷载的同纳米材料颗粒小、比表面积大，具有传统固体所不具时，还受到自然因

4、素的影响。在恶劣的环境下，路面混凝备的许多特殊性质，如表面效应，体积效应，尺寸效应，土长期遭受腐蚀介质的作用，必然导致其结构性能的劣宏观量子隧道效应，从而使它具有传统材料所不具有的物化、耐久性降低，在行车荷载共同作用下，将导致提前发理和化学特性_1]。本文通过在混凝土中掺加粉煤灰和纳米生破坏。混凝土中胶凝材料受到的化学腐蚀主要有软水侵SiO，研究掺加纳米材料对混凝土抗硫酸盐性能的影响。蚀、盐类(硫酸盐、镁盐)腐蚀、酸类腐蚀及强碱腐蚀1试验用原材料等，其中破坏性最严重的侵蚀为硫酸盐腐蚀。水泥：水泥选用哈尔滨水泥厂天鹅P042．5级水泥熟料中主要的矿物成分是硅酸三钙(CS

5、)、硅酸二普通硅酸盐水泥，3d抗压强度和抗折强度分别为钙(C，S)、铝酸三钙(CA)和铁铝酸四钙(CAF)。混凝土的27．6MPa、4．8MPa；28d抗压强度和抗折强度分别为硫酸盐腐蚀，除了受外界环境条件影响外，混凝土中胶凝48．9MPa、7．8MPa。主要化学成分见表1。材料的组成也是重要的影响因素。硅酸三钙(CS)和铝酸粉煤灰：粉煤灰是呼兰第三发电厂燃烧煤粉产生的粉三钙(CA)均较高时，与环境中的硫酸盐反应，生成硫酸状残渣。它的主要成分是SiO，，A1，O，和Fe，O，这三种钙，硫酸钙再与水泥石中的固态水化铝酸钙反应生成钙矾成分的总含量应大于70％，其含量愈大，

6、对混合料结晶愈石。生成的钙矾石体积膨胀在1．5倍以上，在已经硬化的水有利。见表2。泥石中产生膨胀应力，造成极大的膨胀破坏作用，导致水纳米SiO，：北京纳辰科技发展有限公司生产，其指标表142．5级普通硅酸盐水泥的主要化学组成化学组成Si02Fe2O3AI2O3CaOMgOK2ONa20SO3烧失量含量(％)22．125．424．3263．180．992．2O1．O0177推广技术中国科技信息2013年第24期·CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONDec．2013表2粉煤灰化学成分化学成分SiO2A1203Fe203CaOMgO烧失量

7、含量％50．9625．2l9．23．71．135．74图1基准空白混凝土和掺加粉煤灰、纳米SiO混凝土试件硫酸盐腐蚀试验结果OD为30nm，Purity为99．9％以上。为便于讨论，在下文中即排液，溶液排空后将试件风干30min，风干过程结束后纳米SiO，简称NS。在30min内将试件盒内的温度升到80~C，在(80±5)℃开砂子：采用细度模数为2．7的中砂，质量符合公路水始烘干过程l3】。如此为一个干湿循环。试验共做了三个月泥混凝土路面施工技术规范(JTGF302003)要求。的龄期，结果基准试件S1明显起层剥落，表面腐蚀严重。石子：5ram～31