高嶺土可提高混凝土耐腐蝕性

耐腐蝕性：①耐硫酸鹽腐蝕性偏高嶺土在高性能混凝土中的另一個(gè)重要作用是其可以顯著提高混凝土的耐腐蝕性?；炷两Y(jié)構(gòu)破壞的原因之一是硫酸鹽侵人生成石膏或鈣礬石從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的膨脹破壞。砂漿在硫酸鹽侵蝕下，體積膨脹主要來(lái)自于兩種膨脹性生成物――鈣磯石或石膏的形成，從被腐蝕砂漿樣品的XRD譜圖看出，結(jié)晶物相組成除了雜質(zhì)石英外，其高嶺土的用途它相主要為鈣磯石或石膏或方解石或氯化鈉晶體。其中鈣礬石和石膏是典型的硫酸鹽侵蝕產(chǎn)物。

Khatistrong等(1998)研究了偏高嶺土對(duì)水泥砂漿抗Na2S04溶液侵蝕性的影響，在5%的Na2SO4溶液中浸泡至520d的結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)的取代量范圍內(nèi)(理想取代量為25%)，偏高嶺土可以顯著提高水泥砂漿的耐腐蝕性，砂漿試件的膨脹率減小，強(qiáng)度提高，耐腐蝕性隨取代量的增大而提高，取代量為20%和25%時(shí)砂漿試件至520d的膨脹率接近于零，即不產(chǎn)生硫酸鹽侵蝕破壞。Khatistrong等認(rèn)為抗硫酸鹽侵蝕能力的提高可主要?dú)w因于偏高嶺土、高嶺土加工混凝土孔的細(xì)化和Ca(OH)2含量的降低，前者阻止硫酸鹽滲入，后者降低鈣礬石和石膏的形成。

羅帥等(2007)通過(guò)短期以硫酸鈉溶液浸泡的方法來(lái)研究幾種膠凝材料體系的抗硫酸鹽侵蝕能力，通過(guò)XRD等微觀測(cè)試手段對(duì)這幾種體系的侵蝕類(lèi)型進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，不同的摻和料(偏高嶺土、粉煤灰和超細(xì)礦渣)及其摻加方式(CMS、CMF和CS)配制的膠凝體在侵蝕介質(zhì)中發(fā)生的侵蝕類(lèi)型并不相同，其中空白試塊(C)和單摻試塊(CS)既發(fā)生了鈣礬石型侵蝕，又發(fā)生了石膏型侵蝕，雙摻試樣(CMS和CMF)則是以鈣礬石型侵蝕為主。

楊鳳玲等(2011)發(fā)現(xiàn)在硫酸鹽的作用下，兩組混凝土試塊的質(zhì)量和強(qiáng)度均發(fā)生了不同程度的變化，摻有部分偏高嶺土的試塊質(zhì)量變化率明顯小于基準(zhǔn)試塊，基準(zhǔn)試塊的抗壓強(qiáng)度由50.5MPa下降至46.8MPa，強(qiáng)度損失率達(dá)7.33%，摻有15%偏高嶺土的試塊抗壓強(qiáng)度從60.7MPa下降到58.4MPa，強(qiáng)度損失率僅為3.79%，由此看出偏高嶺土有利于提高混凝土的耐腐蝕性。

②對(duì)氯離子的固化能力混凝土對(duì)氯離子的化學(xué)結(jié)合和物理吸附的能力統(tǒng)稱(chēng)為對(duì)氯離子的固化能力。當(dāng)混凝土中的氯離子量一定時(shí)，其固化能力越強(qiáng)，則游離態(tài)氯離子越少，引發(fā)鋼筋銹蝕的概率也越低。偏高嶺土的主要化學(xué)成分為無(wú)定形態(tài)的A10O3、SiO2，能提供大量的形成弗里德?tīng)桘}(FriedePssalt，簡(jiǎn)稱(chēng)F鹽)所需的鋁組分，降低游離氯離子的濃度，增強(qiáng)鋼筋混凝土的耐腐蝕性。

楊長(zhǎng)輝等(2010)以偏高嶺土作為礦物摻和料，通過(guò)X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)研究了偏高嶺土摻量、養(yǎng)護(hù)溫度、硫酸鹽、金屬陽(yáng)離子等因素對(duì)水泥石氯離子固化率的影響。結(jié)果表明，摻入偏高嶺土能顯著增加水泥石中F鹽的含量，摻加40%偏高嶺土可使其對(duì)氯離子的固化效果達(dá)到非常大。通過(guò)EDS能譜發(fā)現(xiàn)其中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.2%的氯離子，這也證明摻入偏高嶺土后其水泥水化產(chǎn)物C-S-H(水化硅酸鈣)凝膠能物理吸附氯離子。

曹征良等(2004)研究偏高嶺土對(duì)混凝土Cl-導(dǎo)電量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，含偏高嶺土15%〜20%時(shí)，混凝土導(dǎo)電量?jī)H為基準(zhǔn)混凝土的一半;偏高嶺土摻量低于30%時(shí)，氯離子導(dǎo)電量隨著偏高嶺土摻量的增加而減校這是由于混凝土的孔系結(jié)構(gòu)得到改善，偏高嶺土大大提高了混凝土的耐久性能，致密的混凝土孔系結(jié)構(gòu)有效地阻止了離子的自由遷移。

Boddy等(2001)研究了偏高嶺土取代量為0.8%和12%，水膠比為0.3和0.4混凝土的氯離子滲透性。結(jié)果表明，水灰比為0.4、摻加8%和12%偏高嶺土的水泥混凝土中Cl-的擴(kuò)散系數(shù)低于水灰比為0.3的基準(zhǔn)混凝土中Cl-的擴(kuò)散系數(shù)。說(shuō)明偏高嶺土可以大大降低混凝土的氯離子滲透性。

周俊龍等(2012)測(cè)試了海水海砂膠砂中鋼筋的極化電位和失重率，觀察了鋼筋的銹蝕情況，研究了不同摻和料和阻銹劑對(duì)海水海砂混凝土護(hù)筋性的影響。結(jié)果表明，粉煤灰、礦渣對(duì)海水海砂混凝土護(hù)筋性改善作用有限，而偏高嶺土的改善作用顯著，鋼筋極化電位明顯正移;復(fù)摻偏高嶺土(20%)和三乙醇胺(1.5%)后，海水海砂混凝土的護(hù)筋性明顯提高，鋼筋極化電位與淡水標(biāo)準(zhǔn)砂配制的普通混凝土相近，鋼筋失重率明顯降低，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)420d后鋼筋無(wú)銹蝕。其原因在于偏高嶺土的活性物質(zhì)工Al2O3含量高，同時(shí)存在Al2O3?2SiO2，這都有利于其對(duì)氯離子的物理吸附或化學(xué)結(jié)合，因此，其固化氯離子能力更強(qiáng)。而三乙醇胺主要是吸附在鋼筋表面，改變了金屬表面的性質(zhì)，從而抑制了金屬的腐蝕。

黃戰(zhàn)等(2008)通過(guò)不同比例的偏高嶺土礦渣復(fù)摻粉對(duì)混凝土性能的影響研究表明，礦渣能夠降低混凝土的氯離子導(dǎo)電量。往礦渣混凝土中再摻入偏高嶺土后，還能夠大幅度降低混凝土的氯離子導(dǎo)電量。礦渣和偏高嶺土在膠凝材料中的摻量越大，混凝土的氯離子導(dǎo)電量越校在偏高嶺土、礦渣復(fù)摻混凝土中，礦渣和水泥的優(yōu)化比例在3:7左右，這樣既保證了混凝土的強(qiáng)度，又使得混凝土具有優(yōu)越的抗氯離子擴(kuò)散性能。

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