石粉岩性对混凝土抗硫酸盐性能的影响--嵩山重工机制砂设备

导读:机制砂岩性对混凝土性能的影响机制砂设备中制砂机为主要设备 选取了石英岩、片麻岩、花岗岩、玄武岩、石灰岩、大理岩等六种具有代表性的岩性的石粉作为研究对象，经对比研究，得到如下研究成果：       (1)当不掺加外加剂时，受右粉颗粒彤貌和表面质构的影响，石粉掺入水泥浆中，其屈服虑力迅速提高，但翅性粘度降低，降低的效果顺序为石英岩>大理岩>片麻岩>花岗岩>玄武岩>石灰岩。

机制砂设备生产机制砂混凝土的硫酸盐侵蚀破坏被认为是引起混凝土材料失效破坏的四大主要因素之一。

如果硫酸盐浓度超过1500mg/L，硫酸盐侵蚀的可能性就很大。

在我国，一些铁路、公路、矿山的水电工程中都发现了地下水对混凝土构筑物的硫酸盐侵蚀破坏问题，有的已严重危及了工程的安全运行。

水泥基材料硫酸盐侵蚀破坏的实质是由环境水中的硫酸盐离子进入水泥石内部与一些固相组分发生化学反应，牛成一些难溶的盐类矿物而引起。

这些难溶的盐类矿物一方面可使硬化水泥石中CH和CSH等组分溶出或分解，导致水泥基材料强度和粘结性能损失。

其反应类型‘般包括：钙矾石结晶型、石膏结晶型、MgS04溶蚀·结晶型和碳硫硅钙石溶蚀．结晶型。

        其中碳硫硅钙石（Thaumasite）作为一种矿物早在20世纪60年代就被发现存在于受硫酸盐和碳酸盐共同侵蚀的水泥基材料中，但长期以来并没有引起人们应有的重视。

1999年1周，英国伯明翰大学lcc Clarke教授等在一份报告中将此类破坏定义为一种特殊形式的硫酸盐侵蚀，即TSAthaumasite form ofsulfate attack)。

一般认为碳硫硅钙石有两种生成途径：一种认为其是由于水泥石中水化产物CSH凝胶与硫酸盐和碳酸盐在适当条件下直接反应生成，此反应的过程非常缓慢，但它能直接将水泥石中的CSH凝胶转变为无任何胶结性能的碳硫硅钙石晶体，使水泥基材料溶蚀解体；另一种认为其是由硅钙矾石过渡相逐渐转化而成，此反应过程也非常缓慢，但是-q碳硫硅钙石晶体开始形成，反应速度会明显加快。

同时，大量研究还表明，遭受硫酸盐侵蚀的掺石灰石粉水泥基材料在温度低于10℃的条件下可产生碳硫硅钙石型破坏。

        在温度20℃时，前8个月，砂浆的抗折强度基本呈增加趋势，浸泡到10个月时，砂浆的抗折强度开始出现下降趋势，且同时砂浆棒试样棱角出开始出现开裂，但无论从抗折强度变化规律还是从砂浆棒出现开裂的时间上比较，石粉岩性对砂浆抗折强度的影响没有明显的差异。

        在温度20℃时，在5%的硫酸钠溶液中浸泡的砂浆试样抗压强度迅速增加，但4～8个月时，其抗压谥度基本相当，当浸泡龄期达到10个月时，砂浆试样的抗压强度开始逐渐降低，试样边角开始出现裂缝，但抗压强度降低幅度与石粉岩性无明显相关性。

 为了进一一步对比石粉岩性对混凝土抗硫酸盐性能的影响，对试样开裂处进行取样（即受硫酸盐侵蚀12个月试样），作进一步微观分析。

        石粉掺加入砂浆中，未改变其受硫酸盐侵蚀破坏的形式，其制砂机破坏主要形式为石膏结晶型破坏，且在石膏大量形成时，大量的CH与CSH凝胶被溶解。

同时，从SEM图片中还可以看出，石粉岩性对硫酸盐侵蚀破坏的程度与类型没有明显的差异。

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机制砂岩性对混凝土性能的影响

机制砂设备中制砂机为主要设备 选取了石英岩、片麻岩、花岗岩、玄武岩、石灰岩、大理岩等六种具有代表性的岩性的石粉作为研究对象，经对比研究，得到如下研究成果：        (1)当不掺加外加剂时，受右粉颗粒彤貌和表面质构的影响，石粉掺入水泥浆中，其屈服虑力迅速提高，但翅性粘度降低，降低的效果顺序为石英岩>大理岩>片麻岩>花岗岩>玄武岩>石灰岩。

当水泥浆体掺加化学外加剂时，石粉岩·降对不同种类化学外加剂作用效果影响不同。

木质素系减水剂与萘系减水剂对右粉岩性的选择适应性不明显，但聚羧酸系减水剂对石粉岩性的选择适应性表现突出，聚羧酸系减水剂对花岗岩、玄武岩及石灰岩石粉的适应性远不如对粉煤灰、石英岩石粉、大理岩石粉等的适应性。

且化学外加剂对石粉岩性的选择适戍性在净浆流变性变化中表现显著。

       (2)石粉具有微弱活性，尤其是在水泥砂浆或混凝土早期强度发展中表现较为明显，不同岩性石粉活性顺序为石灰岩>大理岩>玄武岩>花肉岩>片麻岩>石英岩。

其活性主要是受石粉中碳酸盐矿物成分含量决定的，石粉中的碳酸盐可以与水泥矿物中C3A反应牛成水化碳铝酸钙，且石粉中CaC03的还可抑制水化早期形成的钙矾石在后期向单硫型硫铝酸钙的转化，有助于水泥石强度的提高。

但石粉活性在砂浆或混凝上强度的后期发展中表现不明显。

同时，石粉岩性的不同，对水泥混凝士矿物掺和料的选取、使用及其活性效应的发挥没有显著影响。

        (3)石粉岩性对水泥水化放热有较为明显的影响，该影响与石粉中碳酸盐矿物含量相关，碳酸盐含量越高，其对水泥初期水化放热促进效果越显著。

        (4)石灰岩、大理岩等岩性石粉可以加剧水泥的早期化学收缩，但不同岩性石粉之问总体的化学收缩相差不明显；石粉作为掺和料加入混凝土时，可以延缓塑性开裂出现时间，但石粉岩性变化对水泥混凝土塑性开裂及硬化开裂敏感性影响不显著。

石粉岩性对混凝土及砂浆抗氯离子渗透性、抗冻性及抗硫酸盐侵蚀性能的影响没有明显的差异。

        机制砂设备生产机制砂岩性变化对混凝土工作性、强度与体积稳定性略有影响，但影响差异并不显著，且机制砂岩性变化对混凝土耐久性基本没有影响。

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石粉岩性对混凝土耐久性的影响-嵩山重工机制砂设备

混凝土是否耐久与环境条件有关，所以机制砂设备混凝土的耐久性是指抵抗大气环境作用、化学侵蚀、磨损以及其它劣化作用的能力。

劣化是指混凝土的原有性能随着时间延长而不断退化，其中既有物理作用，也有化学作用。

混凝土工程中最常见的劣化过程有：钢筋锈蚀、冻融循环、硫酸盐侵蚀和碱．集料反应等。

无论哪一种因素主导着混凝士的劣化，其共同特点是混凝土内需有充足的水分和其它有害物质的侵入。

为满足耐久性要求，混凝土必须有足够的密实性并且不出现有害裂缝，能抵抗水分和侵蚀性介质渗入体内，所以混凝七的抗渗性是衡量其耐久性的晟主要指标。

一旦水分侵入，饱水的混凝土会由于反复冻融、钢筋锈蚀或碱，集料反应等作用引起体积膨胀，或由于硫酸盐离子等侵蚀使水化产物丧失胶凝性，又进一步使裂缝扩展而加剧损伤。

        影响水、气、溶解物在孔隙中迁移速度、范围和结果的内在条件是混凝七的孔结构和裂缝形态；影响迁移的外部因素是结构设计所选用的结构形式和构造、混凝土和钢筋材料的性能和质量、施工操作质量的优劣、温湿养护条件和使用环境等。

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