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CO 2对碳钢腐蚀影响的模拟试验及缓蚀剂评价魏爱军1,霍富永1,程世宝2,党晓莉2,(1.西安石油大学,西安710065;2.中石化管道储运公司,徐州221008;3.辽河油田分公司沈阳采油厂,沈阳110316)摘 要:对CO 2在油田模拟采出水中碳钢的腐蚀情况和影响因素进行了试验分析和讨论。
分别对型号为HJ F 294和WSL 21的两种油田常用缓蚀剂的性质和缓蚀效果进行了测试。
结果表明,HJ F 294缓蚀剂,在较低和较高的浓度范围内,有较好的缓蚀效果;WSL 21缓蚀剂,在较低和较高的浓度范围内,有很好的缓蚀效果,尤其在较高浓度时缓蚀效果非常好。
关键词:二氧化碳腐蚀;模拟水;缓蚀剂;缓蚀率中图分类号:T G172.6;T G174.42 文献标识码:A 文章编号:10052748X (2008)0720378203Simulating Study of the Influence of CO 2on Corrosion in Oil pipelinesWEI Ai 2jun 1,HUO Fu 2yong 1,CH EN G Shi 2bao 2,DAN G Xiao 2li 2,(1.Xi ′an Shiyou University ,Xi ′an 710065,China ;2.SINOPEC Pipeline Storage &Transportation ;Xuzhou ;3.PetroChina Liaohe Oilfield Company Shenyang oil Production Plant Shengyang ,China )Abstract :Carbon dioxide is a species of weak acidic gas ,it is an corrosive in oil and gas industries.The influencingfactors of CO 2corrosion are discussed and analyzed for simulated extraction water of oil 2field in which carbon dioxide dissolved.The characters of two common used oilfield corrosion inhibitors ,HJ F 294and WSL 21,were tested.The results showed a good effect of inhibition after using the two corrosion inhibitors in the ranges of lower and higher concentrations.In this experiment ,the WSL 21exhibited better effect than the HJ F 294and the best effect appeared in high concentrations.K ey w ords :carbon dioxide corrosion ;simulated water ;corrosion inhibitor ;inhibition rate0 引 言在油田各种集油管线中,普遍存在CO 2腐蚀。
硅酸盐学报· 82 ·2008年新型磷铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能王伟，衣朝华，李仕群，赵发伟，刘飚，胡佳山(济南大学材料科学与工程学院，济南 250022)摘要：初步研究了磷铝酸盐水泥(phosphoaluminate cement，PALC)的抗硫酸镁侵蚀性能，同时与硅酸盐水泥(portland cement, PC)浆体进行了比较，并利用X射线衍射、核磁共振等测试方法对水泥水化浆体微观组成进行分析。
结果表明：PLAC呈现优异的力学性能和抗硫酸盐侵蚀的能力。
在硫酸镁溶液中腐蚀360，510d时，PALC砂浆的抗蚀系数分别高达0.99和0.95，比PC的分别高出了27%和46%；以PC和PALC标准养护28d时的抗压强度为基准，PC的抗压强度的下降率分别为14.0%，24.2%，PALC的抗压强度下降率则仅为8.6%，14.5%。
在腐蚀龄期为360，510d时，对比腐蚀前后水泥砂浆试样的弹性模量，PLAC砂浆的弹性模量的下降率仅为2.42%和7.79%，PC的则达到了22.48%和24.17%。
PALC的水化产物中不含有Ca(OH)2和钙钒石,其水化产物主要是羟基磷灰石、水化磷铝酸盐凝胶及水化磷酸盐凝胶。
由于水化产物中同时存在的水化磷铝酸盐凝胶及水化磷酸盐凝胶之间可以纵横交联形成致密的网络结构，改进PALC的物理性能，有效地阻止外界离子的侵入，因此，PALC具有更好的耐硫酸盐侵蚀性能。
关键词：磷铝酸盐水泥；硅酸盐水泥；硫酸镁侵蚀；力学性能中图分类号：TU172.71 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2008)01–82–06SULFATE RESISTANCE OF NOVEL PHOSPHOALUMINATE CEMENTWANG Wei，YI Zhaohua，LI Shiqun，ZHAO Fawei，LIU Biao，HU Jiashan(Department of Materials Science and Engineering, Jinan University, Jinan 250022, China)Abstract: The sulfate attack resistance of phosphoaluminate cement (PALC) was studied. It was compared with Portland cement (PC) pastes and the improvement of the microstructure of cement pastes was proven by means of X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance. The results show that PALC has better mechanical capability and sulfate resistance; after being exposed to a solution of MgSO4 at 360d and 510d, the corrosion resistance coefficients of PALC mortars are as high as 0.99 and 0.95 respectively. This is 27% and 44% higher than that of PC at the same exposure age. Based on the compressive strength of PC and PALC at 28d, the com-pressive strength of PC can be decreased by 14.0% and 24.2%, but the compressive strength of PALC can be decreased by only 8.6% and 14.5%. For 360d and 510d exposure, compared with the elastic modulus of cement mortar before and after exposure in the solu-tion of MgSO4, the elastic modulus of PALC is decreased by 2.42% and 7.79%, but the elastic modulus of PC is decreased by 22.48% and 24.17%. The Ca(OH)2 and ettringite are not contained in the hydration products of PALC; its hydration products are hydroxyapa-tite, the gel hydrates of phosphoaluminate and the gel hydrates of phosphate. These gels form a network structure, improve the physi-cal capability of PALC, and stop the invasion of ions from outside; therefore, PALC mortar has better sulfate resistance.Key words: phosphoaluminate cement; portland cement; sulfate attack; mechanical capability长期处于含硫酸盐和水环境中的混凝土易被腐蚀以致最后失去强度，尤其在恶劣的气候条件下更是如此。
硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥性能的研究班级：材料1003班姓名：指导老师：摘要本论文从研究硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、二水石膏四种原料复合后的水泥体系的物理性能入手，运用xRD衍射和扫描电镜等方法测试复合水泥体系的水化产物，对该复合水泥体系的水化机理进行了详细的探讨，通过复合水泥矿物组成和水化产物的理论计算，初步探讨复合水泥矿物的匹配。
本文确定了性能较好的各组分的配合比。
研究表明，在硅酸盐水泥熟料中掺入10％以下硫铝酸盐水泥熟料的情况下，当石膏掺量为10％，CSA熟料含量在5％左右时，复合系统各方面的性能指标比较理想。
当硅酸盐水泥熟料中掺入少量硫铝酸盐水泥熟料后，并配以适量的石膏掺量，可以提高硅酸盐水泥的早朗强度，抗压强度平均提高5MPa，同龄期抗折强度也有所提高。
两种熟料复合后，水泥体系的凝结时间会明显缩短。
关键词：硅酸盐水泥,铝酸盐水泥,复合,性能目录第1章绪论------------------------------------------------------------------------------------- 11.1引言------------------------------------------------------------------------------------- 11.1.1硅酸盐水泥的发展概况 ---------------------------------------------------- 11.1.2硫铝酸盐水泥的发展概况 ------------------------------------------------- 31.2硅酸盐和硫铝酸盐复合水泥体系的研究现状 --------------------------------- 41．3论文选题的目的及意义 ---------------------------------------------------------- 51.3.1研究目的 ---------------------------------------------------------------------- 51.3.2论文选题的意义 ------------------------------------------------------------- 61．4研究内容 ---------------------------------------------------------------------------- 7 第2章实验内容------------------------------------------------------------------------------- 82.1实验原料------------------------------------------------------------------------------- 82.2材料化学成分------------------------------------------------------------------------- 82.3.1复合水泥的制备 ----------------------------------------------------------- 112.4水泥物理性能测定----------------------------------------------------------------- 112.4.1水泥净浆标准稠度用水量和凝结时间 -------------------------------- 112.4.2水泥砂浆抗压强度和抗折强度 ----------------------------------------- 112.5水泥微观分析----------------------------------------------------------------------- 112.5.1水泥净浆水化产物的取得 ----------------------------------------------- 112.5.2 XRD分析水泥水化产物的组成 ---------------------------------------------- 122.5.3扫描电镜(SEM)分析法观察水泥净浆水化产物的形貌------------------ 122.6试验仪器与设备-------------------------------------------------------------------- 122.6.1宏观测试用仪器设备 ----------------------------------------------------- 12 第3章分析与讨论-------------------------------------------------------------------------- 133.1组成材料对复合水泥凝结时间的影响 ---------------------------------------- 133.1.1熟料组成对复合水泥凝结时间的影响 -------------------------------------- 143.1.2石膏掺量对复合水泥凝结时间的影响 -------------------------------- 143.3 R3微观试验结果与分析 --------------------------------------------------------- 153.3.1 XRD测试结果与分析 ---------------------------------------------------- 15 第4章复合水泥水化机理进一步探讨 ------------------------------------------------- 16 结论 --------------------------------------------------------------------------------------------- 17 参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------- 17 致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------- 18第1章绪论1.1引言自从水泥工业性产品的实际应用以来，生产持续扩大，工艺和设备不断改进，品种和质量也有极大的发展。
CO 2腐蚀产物的分析及其防腐技术研究X姚志霞1,陈相伟2,陈暗梅1(1.中原油田采油二厂注水大队;2.中原油田油气储运管理处,河南濮阳 457532) 摘 要:在论述CO 2的腐蚀机理的基础上,分析了影响腐蚀的各种因素,例如温度、压力等。
并重点对CO 2的腐蚀产物进行研究,从表面形态结构到影响膜厚和膜晶粒大小的因素进行阐述。
最后归纳了最近的防腐技术,并说明了如何确定合理的防腐技术。
关键词:CO 2腐蚀;腐蚀产物;防腐技术 中图分类号:T E98 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0088—04 CO 2腐蚀是油套管腐蚀的重要类型之一。
研究表明,在含CO 2的油水体系或水溶液中,铁基金属表面会形成一层主要成分为FeCO 3的腐蚀产物膜。
而产物膜的物理性能又会影响CO 2的腐蚀。
分析腐蚀产物膜的结构及物性对如何防腐和腐蚀研究有重要的意义和作用。
1 腐蚀机理干燥的CO 2气体本身是没有腐蚀性。
但当CO 2溶解于水中时形成碳酸,会引发钢铁材料发生电化学腐蚀。
暴露于含CO 2的介质中钢铁材料,表面很容易沉积一层垢或腐蚀产物,如果结构致密,就会阻抑金属的腐蚀。
相反,不够致密时会使垢下的金属成为缺氧区,和周围的富氧部分形成一个氧浓差电池,垢下金属发生阳极溶解并进一步快速腐蚀[1]。
Ogundele 等人[2]认为主要的腐蚀过程可以概括为三个阴极反应和一个阳极反应,在pH 值为6时,阴极发生的主要过程为H 2CO 3和HCO 3-的减少:2H 2CO 3+2e -→H 2+2HCO 3-2HCO 3-+2e -→H 2+2CO 32-2H+2e -→H 2Fe →Fe 2++2e -经过上述反应,在碳钢的表面就会形成一层腐蚀膜。
有些资料认为碳酸铁(Fe-CO 3)对保护膜的形成有重要的影响,它的形成过程如下:Fe 2++CO 2-3→FeCO 3Fe 2++2HCO 3-→Fe (HCO 3)2Fe (HCO 3)2→FeCO 3↓+CO 2+H 2O同时Waar d 和Milliams 的研究表明[3],钢在酸中的阴极反应如下:2H →H 2或H ++e -→H 2然而Bockris,Drazic 和Despic 提出了不同的观点[4]F ++→F O +F O +→F ++O 从反应过程可知,由于涉及了OH -离子和H +离子,所以在固定电位下,阳极溶解与H +离子浓度成反比,因此腐蚀速率主要依赖于pH 值。
2017年第36卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1953·化 工 进展一种环境响应型水泥石的抗CO 2腐蚀性能彭志刚，张健，邹长军，陈大钧，郑勇（西南石油大学化学化工学院，四川 成都 610500）摘要：目前提高固井水泥石抗CO 2腐蚀性能的材料主要为活性无机外掺料，但其抗腐蚀效果有限。
为了提高固井水泥石（环）的抗腐性能，本文通过添加环境响应型有机防腐蚀剂形成一种环境响应型水泥石，研究了其在CO 2环境养护中抗压强度、渗透率、孔隙结构及微观形貌的相关变化。
结果表明：环境响应型水泥石有效抑制水泥石经碳化腐蚀抗压强度降低及渗透率增大现象；有害孔（＞100nm ）减少，凝胶孔（<50nm ）增多，总孔隙率降低16.31%，孔径细化；水泥石水腐蚀表面形成膜状物质，呈连续分布，质地紧密；借助于扫描电子显微镜等分析技术，揭示了其防腐机理为防腐蚀剂交联形成具有致密网状结构的膜状物质，以及在水泥颗粒表面形成厚度增加的水化层等原因，阻断腐蚀介质侵蚀通道及减少与水化产物接触机会，实现抗CO 2腐蚀的目的。
同时通过不同加量防腐蚀剂的水泥石扫描电镜图片可知，成膜效果的好坏可能影响其抵抗酸性介质的侵蚀能力。
关键词：油井水泥石；二氧化碳腐蚀；有机防腐蚀剂；微观结构；防腐蚀机理中图分类号：TE256 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）05–1953–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.051Research on CO 2 corrosion resistance performance of one kindenvironmental response cement stonePENG Zhigang ，ZHANG Jian ，ZOU Changjun ，CHEN Dajun ，ZHENG Yong（College of Chemistry and Chemical Engineering ，Southwest Petroleum University ，Chengdu 610500，Sichuan ，China ）Absract ：At present ，the main materials for improving the CO 2 resistance of cement mortar are active inorganic admixture ，and the performance of which is limited ，organic corrosion resistant materials are rarely reported. In order to improve the properties of cement’s （ring ）carbonation resistance ，an environmental response type of cement stone was formed through adding an environmental response type of organic material. The changes of cement’s compressive strength ，permeability ，pore structure and micro structure were studied at CO 2 environmental maintenance condition. The results showed that the environmental response type cement effectively inhibited the increase of compressive strength and permeability through carbonization corrosion. The pore size of cement was refined. The harmful hole （＞100nm ）was decreased. The gel hole （＜50nm ）was increased and the total porosity was decreased by 16.31%. The phase composition of the hydration product remained stable ，and the membranous substance which has a continuous distribution and close texture was formed in the corrosion surface. By using scanning electron microscope （SEM ）analysis ，it is revealed that the carbonation resistance mechanism was the membranous substance with dense mesh structure formed through rust preventer主要研究方向为油气田化学、油气田固完井工程。
工程勘察地下水中侵蚀性CO2的试验误差分析赵永生摘 要:针对侵蚀性CO2是工程勘察中地下水检测的重要项目之一,通过试验,分析了引起侵蚀性CO2测试误差的因素,并提出了相关建议,为准确测定侵蚀性CO2提供了一定的依据。
关键词:侵蚀性CO2,游离CO2,重碳酸根中图分类号:T U991.112文献标识码:A引言岩土工程勘察规范 第4.1.10条中规定: 当地下水有可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。
[1],目的是判断地下水是否对建筑物有腐蚀性。
水对建筑物的混凝土、钢筋混凝土的腐蚀性测试项目一般包括Ca2+、M g2+、K+、Na+、Cl-、SO2-4、HCO-3、CO2-3、pH值、侵蚀性CO2等项目,其中侵蚀性CO2是非常重要的测试项目。
水中的游离CO2能使碳酸盐的微粒溶解,形成钙或镁的重碳酸盐。
水中过剩的CO2对地层及地下建筑物有侵蚀破坏作用,这部分CO2称为侵蚀性CO2。
目前实验室普遍采用通过重碳酸根含量的测定,用差减法计算侵蚀性CO2的含量。
该方法简便快捷,但由于CO2和碳酸根离子不稳定,极易造成试验误差,同时勘察部门采样不规范也容易造成试验误差。
1 试验部分1.1 采样要求采样一般采用带磨口玻璃塞的玻璃瓶或塑料瓶(桶)。
取样前容器必须洗净,并经蒸馏水清洗。
取样时先用所取的水冲洗瓶塞和容器至少三次以上,然后缓缓地将取得的水注入容器。
容器顶应留出高为10mm~20mm空间。
如此同时取两瓶,其中一瓶中加入大理石粉(加入标准为2g~3g/0.25L~0.3L)[2],另一瓶为原样,及时封口,贴好试样标签。
1.2 方法提要在水样中加入大理石粉,使侵蚀性CO2固定下来生成与侵蚀性CO2含量相当的重碳酸根离子,分别测定两瓶水样的重碳酸根离子,用差减法计算出侵蚀性CO2的含量。
2 误差分析2.1 采样时加入的大理石粉不纯由于大理石粉易吸收空气中的湿气和CO2生成Ca(HCO3)2,引起大理石粉不纯,比较采样时分别加入未经处理的大理石粉和处理过的大理石粉,分析结果见表1。
含CO 2井筒腐蚀机理及预测张兵强1,庄 玮2,高旭明3(1.中原石油勘探局钻采处;2.中原油田地球物理测井公司解释计算中心;3.中原油田地球物理测井公司开发测井中心,河南濮阳 457001) 摘 要:CO 2腐蚀对石油行业危害性巨大,是近年来腐蚀研究的重点。
国外CO 2腐蚀预测模型已达十多种,目前最为常用的是Nor sok 和De Waard 模型。
通过分析含CO 2天然气气井的腐蚀影响因素,揭示了井下油管腐蚀速率与各腐蚀因素之间的内部规律。
通过调研分析Norsok 和De Waard 模型,指出其各自的适应条件,以求为含CO 2天然气井腐蚀防护提供了理论参考。
关键词:CO 2;腐蚀机理;预测 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0056—02 各大油田都已经出现了CO 2腐蚀带来的巨大经济损失。
为了满足石油生产中对材料耐蚀性越来越高的要求,近几年来国内外越来越重视CO 2腐蚀,这已经成为急需解决的问题。
因此,越来越多的石油公司、研究机构和学术院校,根据大量实验室和现场的腐蚀数据建立CO 2腐蚀预测模型,并开发出相应的软件,用以预测CO 2腐蚀速率,从而更好地对CO 2腐蚀进行预防和控制。
本文就CO 2腐蚀速率预测模型进行调研分析。
1 腐蚀机理及影响因素1.1 CO 2腐蚀机理图1 CO 2腐蚀机理示意图由于CO 2较多的存在,CO 2溶于水生成碳酸引起电化学腐蚀。
腐蚀过程中有腐蚀电流,在钢铁金属表面形成许多微电池,引起钢铁腐蚀[1-4](图1)。
其电池反应为:CO 2+H 2O →H 2CO 3H 2CO 3+Fe →FeCO 3+H 2↑阳极反应:Fe →Fe 2++2e阴极反应O 3→++O 32H ++2e →H 2↑总反应为:CO 2+H 2O+Fe →FeCO 3+H 2↑CO 2腐蚀从油管内壁开始发生,腐蚀点首先在油管内壁形核,并不断向四周扩展形成局部腐蚀坑,腐蚀坑在腐蚀溶解和流体冲刷的双重作用下,不断扩大并与临近腐蚀坑相连导致管壁减薄并形成沿流体流动方向分布的沟槽;同时,单个的腐蚀坑会沿管壁方向不断向纵深腐蚀,直至管壁发生穿孔,最终形成了失效样品的腐蚀形貌。
第42卷第8期2023年8月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.8August,2023矿渣-高贝利特硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀机理的研究裴天蕊1,齐冬有2,邹德麟3,蔡永慧1,汪智勇2,郝禄禄3,王亚丽1,张㊀钰2,刘洪印3(1.北京工业大学材料与制造学部,北京㊀100124;2.建筑材料工业技术监督研究中心,北京㊀100024;3.中核国电漳州能源有限公司,漳州㊀363300)摘要:硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一个重要影响因素,为进一步提高高贝利特硫铝酸盐水泥(HB-CSA)基混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,在HB-CSA 中掺入粒化高炉矿渣(GBFS)以提高HB-CSA 抗硫酸盐侵蚀性能㊂采用抗蚀系数来评价矿渣对HB-CSA 砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并结合X 射线衍射分析法㊁热重分析法㊁压汞法㊁扫描电子显微镜等测试方法,从微观层次对抗硫酸盐侵蚀机理进行了研究㊂结果表明,矿渣可以提高HB-CSA 的抗硫酸盐侵蚀性能,HB-CSA 的抗蚀系数可提高至1.51㊂GBFS-HB-CSA 体系在抗硫酸盐侵蚀过程中,矿渣颗粒对HB-CSA孔结构的填充细化起主要作用,SO 2-4和Ca(OH)2共同激发矿渣中Al 2O 3与SiO 2水化生成凝胶和钙矾石(AFt),凝胶和AFt 填充在浆体孔隙中,细化了浆体孔径,使浆体结构密实,降低了离子渗透性,从而提高HB-CSA 抗硫酸盐侵蚀的能力㊂关键词:高贝利特硫铝酸盐水泥;矿渣;硫酸盐侵蚀;水化产物;微观结构;填充效应中图分类号:TQ172.72㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)08-2683-09收稿日期:2023-04-13;修订日期:2023-05-19作者简介:裴天蕊(1997 ),女,博士研究生㊂主要从事低碳水泥的研究㊂E-mail:157****2092@通信作者:王亚丽,博士,教授㊂E-mail:wangyali1978@Resistance Mechanism of Slag-High Belite Sulfate-Aluminate Cement to Sulfate AttackPEI Tianrui 1,QI Dongyou 2,ZOU Delin 3,CAI Yonghui 1,WANG Zhiyong 2,HAO Lulu 3,WANG Yali 1,ZHANG Yu 2,LIU Hongyin 3(1.Faculty of Materials and Manufacturing,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China;2.Technical Supervision &Research Center for China Building Materials,Beijing 100024,China;NP Guodian Zhangzhou Energy Co.,Ltd.,Zhangzhou 363300,China)Abstract :Sulfate attack is an important factor affecting the durability of concrete.In order to further improve the sulfate attack resistance of high belite sulfate-aluminate cement (HB-CSA)based concrete,the granulated blast-furnace slag (GBFS)was added into HB-CSA to improve the sulfate attack resistance of HB-CSA.Corrosion resistance coefficient was used to evaluate the effect of slag on the sulfate attack resistance of HB-CSA bined with X-ray diffraction analysis,thermogravimetry,mercury injection,scanning electron microscope and other testing methods,the mechanism of sulfate attack resistance was studied from the microscopic level.The results show that slag can improve the sulfate attack resistance of HB-CSA,and its corrosion resistance coefficient increases to 1.51.In the process of GBFS-HB-CSA resistance to sulfate attack,slag particles play a major role in the filling and refining of the cement pore structure of HB-CSA.SO 2-4and Ca(OH)2jointly stimulate the hydration of Al 2O 3and SiO 2in the slag to produce gel and ettringite (AFt).The gel and AFt fill in the slurry pores to refine the pore size of the slurry,which makes the slurry structure dense and reduces the ionic permeability,thus improving the ability of HB-CSA to resist sulfate attack.Key words :high belite sulfate-aluminate cement;slag;sulfate attack;hydration production;microstructure;filling effect2684㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷0㊀引㊀言混凝土服役过程中复杂的环境因素(如温度㊁湿度㊁侵蚀性离子等)会对混凝土耐久性产生影响,其中硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一个重要影响因素㊂这主要是因为硫酸盐侵蚀会导致混凝土体积膨胀,产生开裂和崩坏,使混凝土服役寿命减短,进而造成大量人力物力损失[1-2]㊂提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能是提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的一条重要途径㊂研究表明,硅酸盐水泥水化产物中的铝相与Ca(OH)2易受硫酸盐侵扰,在硫酸根离子的参与下生成钙矾石(AFt),产生膨胀应力进而破坏水泥石内部结构,即铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)的水化产物是硫酸盐侵蚀时的主要作用相[3],因此,降低C3A和C3S的含量,可以提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀能力㊂以无水硫铝酸钙(C4A3 S)和硅酸二钙(C2S)为主要矿物的硫铝酸盐水泥(sulfate-aluminate cement, CSA)是一种快凝快硬的水硬性胶凝材料,具有凝结硬化快㊁早期强度高㊁微膨胀等性能[4]㊂CSA中不含C3A 和C3S,具有较好的抗硫酸盐侵蚀潜力㊂CSA中约有15%(质量分数)的石膏,在CSA水化过程中,随着石膏量逐渐减少,AFt会转化成为单硫型水化硫铝酸钙(AFm),此时外界侵蚀的SO2-4能与AFm反应转化为AFt,密实结构进而封堵孔隙[5],延长离子扩散路径,起到提高抗硫酸盐侵蚀能力的作用㊂此外,CSA中C2S水化生成少量的Ca(OH)2,Ca(OH)2和铝胶(AH3)在SO2-4存在下会反应生成AFt,进一步填充孔隙,增加基体的致密性㊂Zhang等[6]发现把CSA作为再生骨料的表面涂层,可以减少Ca(OH)2在界面过渡区的定向生长,使界面过渡区结构更加密实,进而提高混凝土抗硫酸盐侵蚀能力㊂CSA虽然具有优良的性能,但是原料依赖于高品质铝矾土,生产成本较高,目前并未大规模应用[7]㊂为降低成本与能耗,研究人员在CSA的基础上,用工业废渣和低品位石灰石替代优质铝矾土和石灰石原料烧制出高贝利特硫铝酸盐水泥(high belite sulfate-aluminate cement,HB-CSA)[8]㊂HB-CSA和CSA同样以C2S 和C4A3 S作为主要矿物,除具有CSA的优异特性外,还具有更好的体积稳定性和后期强度,同时碳排放较低[9]㊂但是,由于HB-CSA中C2S含量达40%(质量分数)[10],C2S水化较慢且会生成Ca(OH)2,Ca(OH)2在硫酸盐侵蚀过程中会反应生成硫酸钙,引起体积膨胀,可能会导致微裂纹产生,产生更多的侵蚀通道,使得HB-CSA的抗硫酸盐侵蚀性能弱于CSA[11],因此有必要改善HB-CSA的抗硫酸盐侵蚀性能㊂粒化高炉矿渣(granulated blast-furnace slag,GBFS)是一种常见的工业固废,比表面积较高并具有潜在水硬性与火山灰活性[12]㊂矿渣可以起成核剂的作用并填充水泥浆体结构,减少侵蚀离子扩散通道㊂此外,矿渣还可以被Ca(OH)2或外界硫酸盐激发持续水化,通过自身的水化作用,与固化侵入的SO2-4形成类水滑石[13],进一步填充浆体的孔隙,增强水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能㊂因此,在水泥基材料中掺加GBFS 是一种有效的提高水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的手段[13-15]㊂但目前对于矿渣-高贝利特硫铝酸盐水泥(GBFS-HB-CSA)的抗硫酸盐侵蚀性能的研究尚少,为探究矿渣对HB-CSA抗硫酸盐侵蚀性能的影响,本研究首先用抗蚀系数(K值法)对GBFS-HB-CSA的抗硫酸盐侵蚀性能进行了评价,再进一步利用X射线衍射(XRD)㊁热重(TG)分析㊁压汞测试(MIP)与扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对GBFS-HB-CSA的物相组成及微观结构进行分析,揭示了GBFS-HB-CSA的抗硫酸盐侵蚀机理,研究结果将为HB-CSA基混凝土在恶劣环境中的服役提供理论依据㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料及配合比水泥为唐山北极熊建材有限公司生产的高贝利特硫铝酸盐水泥,强度等级为42.5,比表面积为480m2/kg㊂矿渣采用九江赣弘矿粉建材有限公司生产的S95粒化高炉矿渣,密度为2.86g/cm3,比表面积为560m2/kg㊂两种原材料的化学组成见表1㊂本试验共制备了6组不同矿渣掺量的试样,矿渣掺量分别为0%㊁15%㊁30%㊁45%㊁60%和75%(质量分数),具体配合比见表2㊂砂浆的胶砂比为1ʒ2.5,砂浆和净浆的水胶比均为0.5㊂砂浆试样成型时,首先将搅拌好的浆体浇筑到10mmˑ10mmˑ60mm的模具中,并在7.8MPa的压力下保持5s㊂然后取出模具刮第8期裴天蕊等:矿渣-高贝利特硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀机理的研究2685㊀平,并在温度为(20ʃ1)ħ㊁相对湿度大于95%的环境下养护24h 脱模㊂之后将试样在水中养护28d 取出,空白组放在水中养护,试验组浸泡在质量分数为3%的Na 2SO 4溶液中,将浸泡试样的塑料容器置于(20ʃ1)ħ的环境中,并加上盖子密封,以防止水分蒸发改变Na 2SO 4溶液的浓度㊂各试样在Na 2SO 4溶液中的浸泡龄期为28㊁60㊁180d㊂净浆试样采用20mm ˑ20mm ˑ20mm 的模具成型,养护条件与砂浆一致㊂净浆试样浸泡至规定龄期后,取出敲碎,放入乙醇中浸泡48h,然后置于40ħ真空干燥箱中烘干㊂试样将在清水与3%的Na 2SO 4溶液中分别浸泡至相应龄期,其中GBFS-30-Water-28d 表示在清水中养护28d 的矿渣掺量为30%(质量分数)的试样,其他试样编号以此类推㊂表1㊀原材料的化学组成Table 1㊀Chemical composition of raw materialsMaterialMass fraction /%CaO SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3MgO SO 3TiO 2Other HB-CSA 49.5810.5810.26 1.39 3.3524.1100.73GBFS 38.6031.5711.850.5712.11 3.060.66 1.58表2㊀原材料配合比Table 2㊀Mix proportion of raw materialsSample Mass fraction /%HB-CSA GBFS GBFS-01000GBFS-158515GBFS-307030GBFS-455545GBFS-604060GBFS-7525751.2㊀试验方法1.2.1㊀抗蚀系数参照‘水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法“(GB /T 749 2008),用抗蚀系数K 表征试样的抗硫酸盐侵蚀性能,K 按式(1)计算㊂K =R 液/R 水(1)式中:R 液和R 水分别表示浸泡在Na 2SO 4溶液和水中的砂浆试样的抗折强度,MPa㊂1.2.2㊀XRD 测试采用日本岛津XRD-7000型X 射线衍射仪对试样进行物相组成分析,Cu 靶,管电压为40kV,管电流为30mA,步长为0.02ʎ,扫描范围为5ʎ~60ʎ㊂1.2.3㊀TG 测试采用德国NETZSCH STA 490C 同步热分析仪进行热重-差示扫描量热测试,在N 2气氛下,以10ħ/min的升温速率从30ħ升温至600ħ㊂对水化产物中铝胶和钙矾石含量进行半定量计算㊂铝胶的特征失水温度为240~300ħ,在此温度范围内铝胶失去所有结合水,故水化产物中铝胶含量可通过式(2)计算[10]㊂w (AH 3)=x ˑM AH 3M H 2O ˑ3(2)式中:w (AH 3)表示水化产物中铝胶的含量,%;x 表示试样在240~300ħ的失重率,%;M AH 3表示铝胶的摩尔质量,g /mol;M H 2O 表示水的摩尔质量,g /mol㊂钙矾石分子中有32个水,占总质量的45.9%,在50~110ħ脱去20个水,在110~180ħ脱去6个水,在180~500ħ脱去6个水[16]㊂研究表明,在50~110ħ时与其他水化产物特征温度重叠最少[17],因此计算温度范围取50~110ħ,水化产物中钙矾石含量可通过式(3)计算㊂2686㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷w (AFt)=y ˑM AFt M H 2O ˑ20(3)式中:w (AFt)表示水化产物中钙矾石的含量,%;y 表示试样在50~110ħ的失重率,%;M AFt 表示钙矾石的摩尔质量,g /mol;M H 2O 表示水的摩尔质量,g /mol㊂1.2.4㊀孔结构测试将烘干的净浆试样剪切成尺寸约10mm ˑ10mm ˑ10mm 的小块,再采用美国Micromeritics 公司生产的AutoPore IV 9500V1.09压汞仪对水泥净浆孔结构进行测试㊂1.2.5㊀微观形貌测试采用美国FEI 公司生产的Quanta 250FEG 型扫描电子显微镜对试样水化产物进行微观形貌测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀矿渣对HB-CSA 抗蚀系数的影响矿渣掺量对HB-CSA 抗蚀系数的影响如图1所示㊂由图1可知,在掺入矿渣之后,HB-CSA 抗蚀系数增加,其抗硫酸盐侵蚀性能增强㊂随着矿渣掺量的增加,28㊁60d 试样的抗蚀系数逐渐增大,水化180d 的试样抗蚀系数先增加后降低㊂GBFS-0-Na 2SO 4-28d 试样抗蚀系数为1.27,即使侵蚀龄期到180d,抗蚀系数仍有1.08,表明试样自身具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能㊂随着矿渣掺量增加,试样抗蚀系数逐渐增加㊂侵蚀龄期为28d 时,随着矿渣掺量增加,GBFS-HB-CSA 抗蚀系数从1.27逐渐增加到1.51(矿渣掺量为75%)㊂随着侵蚀时间增加,试样抗蚀系数逐渐减小,侵蚀龄期到180d 时,除GBFS-30-Na 2SO 4-180d 试样外,其他试样抗蚀系数下降约0.2㊂当矿渣掺量为75%时,28㊁60㊁180d 龄期试样的抗蚀系数分别为1.51㊁1.35和1.29,比空白组分别提高了18.23%㊁14.34%和19.44%㊂由此可见,掺入矿渣可以显著提高HB-CSA 砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能㊂2.2㊀GBFS-HB-CSA 体系XRD 分析图2为GBFS-HB-CSA 体系在3%Na 2SO 4溶液及清水中浸泡28d 后的XRD 谱㊂水化28d 时,HB-CSA 主要水化产物是AFt 相,此外浆体中还含有大量石膏㊂各组试样于3%Na 2SO 4溶液中浸泡28d 后,石膏含量均高于在水中浸泡的试样,这是因为溶液中的SO 2-4与硬化浆体中的Ca(OH)2进行阳离子交换生成石膏㊂在掺入矿渣之后,GBFS-HB-CSA 的水化产物种类没有发生变化㊂随着矿渣掺量增大,石膏含量不断降低㊂HB-CSA 含有大量石膏,矿渣部分取代水泥后不仅降低了水泥中的石膏含量,同时降低了水泥浆体碱度,不利于进一步生成石膏[18]㊂另一方面,可能矿渣比表面积较大,会细化水泥浆体的孔隙结构,阻碍外部的SO 2-4进入浆体内部,SO 2-4与Ca(OH)2反应受限,因此石膏生成量较少㊂图1㊀矿渣掺量对HB-CSA 抗蚀系数的影响Fig.1㊀Effect of GBFS content on corrosion resistance coefficient ofHB-CSA 图2㊀GBFS-HB-CSA 体系在3%Na 2SO 4溶液及清水中浸泡28d 后的XRD 谱Fig.2㊀XRD patterns of GBFS-HB-CSA system after soaking in 3%Na 2SO 4solution and water for 28d第8期裴天蕊等:矿渣-高贝利特硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀机理的研究2687㊀2.3㊀GBFS-HB-CSA 体系TG 分析图3(a)和(b)分别为GBFS-HB-CSA 体系在清水及3%Na 2SO 4溶液中浸泡28d 后的TG 和DTG 曲线㊂GBFS-0-Na 2SO 4-28d㊁GBFS-30-Na 2SO 4-28d 和GBFS-75-Na 2SO 4-28d 试样相较于养护于清水中的试样,水化产物总失重量变多,表明其水化产物增多(见图3(a))㊂由图3(b)可知,试样的失重峰主要在50~200ħ,表明随着矿渣掺量增加,各组AFt 含量减少,但在SO 2-4侵蚀之后,AFt 含量增加㊂根据文献[19],在250ħ左右的微小吸热峰与AH 3的失水有关㊂随着矿渣掺量增加,AH 3失重峰逐渐减小㊂GBFS-HB-CSA 浆体中AH 3来源有两个:1)HB-CSA 矿物中的C 4A 3 S水化生成AH 3,反应式如式(4)所示;2)矿渣中的Al 2O 3主要以玻璃体的形成存在,在水泥水化形成的Ca(OH)2及SO 2-4双重激发作用下,矿渣玻璃相中的Al 3+㊁AlO 5-4快速析出进入孔溶液,形成AH 3㊂由于矿渣活性较低,其对HB-CSA 早期AH 3和AFt 生成量的增加并无积极作用㊂但是,在3%Na 2SO 4溶液浸泡下,溶液中大量的SO 2-4通过毛细孔隙渗透到水泥基材料内部,与AH 3凝胶和Ca(OH)2反应生成AFt [20],反应式如式(5)所示㊂由表1可知,矿渣中Al 2O 3的含量为11.85%(质量分数),SiO 2的含量为31.57%(质量分数),大于HB-CSA 中的Al 2O 3和SiO 2含量,但Al 2O 3在SO 2-4作用下可能会导致AFt 延迟形成[21],不利于水泥基材料的长期抗硫酸盐侵蚀性能,这可能是180d 时砂浆的抗蚀系数有所下降的原因㊂C 4A 3 S +2C SH 2+34H ңC 6A S 3H 32(AFt)+2AH 3(4)AH 3+3CH +3C S +26H ңC 6A S 3H 32(5)图3㊀GBFS-HB-CSA 体系在清水及3%Na 2SO 4溶液中浸泡28d 后的TG-DTG 曲线Fig.3㊀TG-DTG curves of GBFS-HB-CSA system after soaking in water and 3%Na 2SO 4solution for 28d 整体而言,随着矿渣掺量增加,GBFS-HB-CSA 试样28d 质量损失率减少,主要表现为AFt 峰与AH 3峰的降低,即AFt 与AH 3含量减少㊂已知水化硅酸钙(C-S-H)凝胶失水温度在50~600ħ,AFt 失水温度在50~500ħ[16],二者失水温度重叠,因此通过DTG 失重峰高低与偏移程度仅能判断在侵蚀前后AFt 与C-S-H 凝胶的相对含量,因此通过TG 数据对AFt 和AH 3含量进行半定量计算㊂已知AH 3特征温度范围为240~300ħ,通过计算该温度范围内AH 3的失水率可得试样中AH 3的含量㊂图4(a)为AH 3热重分析半定量结果,GBFS-0-Water-28d㊁GBFS-30-Water-28d 与GBFS-75-Water-28d 试样AH 3含量分别为5.31㊁4.81与4.94g /(100g cement),在硫酸盐侵蚀之后,AH 3含量分别减少了0.40㊁0.33与1.05g /(100g cement)㊂AFt 的失重主峰在50~180ħ㊂为减少水化产物特征温度重叠峰对AFt 半定量结果的影响,在50~110ħ对AFt 含量进行分析[17]㊂AFt 热重分析半定量结果如图4(b)所示,GBFS-0-Water-28d㊁GBFS-30-Water-28d 和GBFS-75-Water-28d 试样中AFt 含量分别为77.74㊁63.79和49.15g /(100g cement),在3%Na 2SO 4溶液中浸泡后,试样的AFt 含量均有不同程度的增加,增量分别为8.37㊁8.76与9.42g /(100g cement)㊂GBFS-75-Na 2SO 4-28d 试样AFt 的增长量大于GBFS-0-Na 2SO 4-28d 试样,原因可能为SO 2-4侵蚀生成AFt 需同时具备Ca(OH)2和铝相,HB-CSA 水化产物中的铝相来源仅有AH 3一种,当HB-CSA 中掺入矿渣后,由于矿渣中含有11.85%(质量分数)的Al 2O 3,为AFt 结晶侵蚀的发生提供2688㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷了大量的铝,促进了SO 2-4侵蚀时AFt 的生成㊂根据以上分析,矿渣提高HB-CSA 抗蚀系数与水化产物生成量关系不大,需进一步研究矿渣对水泥硬化浆体孔结构的影响㊂图4㊀浸泡28d 净浆试样的AH 3与AFt 含量Fig.4㊀AH 3and AFt content of pastes after soaking 28d 2.4㊀GBFS-HB-CSA 体系孔结构分析水泥基材料的性能除与水化程度相关外,与孔结构也有着密切的关系,孔结构也会对水泥基材料的抗蚀系数产生较大影响[22]㊂图5为净浆试样孔径分布曲线㊂由图5(a)可知,GBFS-0-Water-28d 试样最可几孔径约为50nm,总孔隙率为36.71%(体积分数,下同),GBFS-0-Na 2SO 4-28d 试样最可几孔径约为25nm,总孔隙率为36.24%,表明在经过3%Na 2SO 4溶液侵蚀后,试样孔径向小孔方向移动,由有害孔向少害孔甚至是无害凝胶孔发展㊂当侵蚀龄期达180d 时,500nm 以下孔径明显细化,但500nm 以上孔数量也增多,总孔隙率达到36.68%㊂图5㊀净浆试样孔径分布曲线Fig.5㊀Pore size distribution curves of pastes 如图5(b)所示,在HB-CSA 中掺入75%的矿渣后,GBFS-75-Water-28d 试样孔径范围较宽,无明显最可几孔径,总孔隙率为36.22%,略低于GBFS-0-Water-28d 试样,这是因为矿渣细度大于HB-CSA,二者复掺时矿渣产生微集料填充效应,使粉体呈紧密堆积分布,粉体孔隙细化,水化浆体也更加密实㊂在Na 2SO 4溶液侵蚀28d 后,GBFS-75-Na 2SO 4-28d 试样最可几孔径约为20nm,小于GBFS-75-Water-28d 试样,总孔隙率也从36.22%降低至35.19%,与在清水中养护的试样相比,浆体中AFt 含量增加9.42g /(100g cement),AH 3含量减少1.05g /(100g cement),更多的AFt 穿插于硬化浆体内部,同时C-S-H 凝胶与AH 3填充于水泥浆体孔隙中,致使浆体孔径细化趋近于凝胶孔㊂凝胶孔含量增多使浆体对离子的渗透性变差,不利于Ca 2+溶出及SO 2-4向内迁移,因此抗蚀系数提高至1.51㊂这也是HB-CSA 水化产物生成量减少,但HB-CSA 抗硫酸盐侵蚀性能提高的原因㊂水化侵蚀龄期达180d 时,GBFS-75-Na 2SO 4-180d 试样硬化浆体部分孔径进一步细化,第8期裴天蕊等:矿渣-高贝利特硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀机理的研究2689㊀这是由于矿渣中Al 2O 3㊁SiO 2的水化活性被SO 2-4和Ca(OH)2充分激发,生成的水化产物进一步交错生长,C-S-H 凝胶有效填充孔隙,使结构更加密实㊂但浆体中100~200nm 孔增加,总孔隙率增加至36.47%,这可能是浆体中延迟AFt 生成使硬化浆体内部产生微膨胀所致㊂2.5㊀GBFS-HB-CSA 体系微观形貌分析图6(a)~(c)分别为GBFS-0-Water-28d㊁GBFS-0-Na 2SO 4-28d 及GBFS-75-Na 2SO 4-28d 净浆试样的表面SEM 照片㊂在图6(a)中,GBFS-0-Water-28d 试样表面较为平整,只有少量石膏生成㊂在经3%Na 2SO 4溶液浸泡后,HB-CSA 矿物表面被少数针棒状的AFt 与大量硫酸钙结晶所覆盖㊂表明试样在SO 2-4侵蚀后,水化产物中生成了大量石膏,同时AFt 逐渐暴露出来㊂掺入矿渣后的GBFS-75-Na 2SO 4-28d 试样表层的AFt 生长在矿渣颗粒周围,比GBFS-0-Na 2SO 4-28d 试样更为密集,这也证实了在Na 2SO 4侵蚀环境下,矿渣有利于AFt 的结晶生长㊂图7(a)~(c)分别为GBFS-0-Water-28d㊁GBFS-0-Na 2SO 4-28d 及GBFS-75-Na 2SO 4-28d 净浆试样的内部SEM 照片㊂由图7(a)和(b)可知,在清水与Na 2SO 4溶液二次养护28d 条件下,GBFS-0-Water-28d 与GBFS-0-Na 2SO 4-28d 试样内部形貌并无明显区别㊂GBFS-0-Na 2SO 4-28d 试样内部存在大量AFt,由于其水化龄期已达56d,所以AFt 形貌已趋于短棒状,只有少数针棒状的存在,表明HB-CSA 内部并未发生明显的侵蚀㊂在GBFS-75-Na 2SO 4-28d 试样内部能够观察到交错生长的短棒状AFt 与分散生长的C-S-H 凝胶㊁AH 3凝胶,相互填充细化结构,使浆体更加密实,抗蚀系数明显提高㊂对比图6和图7可知,Na 2SO 4对于GBFS-HB-CSA 复合胶凝体系的侵蚀分为两部分,一部分是表面侵蚀,另一部分是内部侵蚀㊂表面侵蚀时侵蚀矿物的生长空间较大,没有束缚,因此形貌特征清晰;而水泥基体内部孔径较小,SO 2-4未大量渗入浆体内部,只生成少量侵蚀AFt,可以降低水泥基材料的孔隙率,当AFt 生长受到限制时,就会产生内压力从而产生裂纹㊂图6㊀不同养护条件下净浆试样表面SEM 照片Fig.6㊀SEM images of pastes surface under different curingconditions 图7㊀不同养护条件下净浆试样内部SEM 照片Fig.7㊀SEM images of pastes inside under different curing conditions2690㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷2.6㊀GBFS-HB-CSA抗硫酸盐侵蚀机理图8㊀GBFS-HB-CSA 抗硫酸盐侵蚀机理示意图Fig.8㊀Mechanism diagram of GBFS-HB-CSA resistance to sulfate attack根据上述反应过程,探讨GBFS-HB-CSA 抗硫酸盐侵蚀机理㊂矿渣通过微核填充与SO 2-4环境下水化产物的二次生成而提高抗硫酸盐侵蚀性能㊂在硫酸盐侵蚀过程中,试样表面侵蚀矿物没有生长空间的束缚,可以生成体积大且结构完好的AFt 与石膏,但抗硫酸盐侵蚀能力主要取决于水泥石内部侵蚀情况,内部侵蚀机理示意图如图8所示㊂在HB-CSA 中掺入矿渣后,一方面,矿渣比表面积较大,会产生微集料填充效应,细化水泥浆体孔隙,另一方面,环境中大量的SO 2-4和HB-CSA 水化出的Ca(OH)2共同激发矿渣中Al 2O 3与SiO 2水化生成凝胶和AFt,使侵蚀过程中AFt 增量增加,凝胶(C-S-H 与AH 3)和AFt 填充在浆体孔隙中,使浆体结构密实,减少并延长侵蚀离子扩散通道,进而提高HB-CSA 抗硫酸盐侵蚀能力㊂3㊀结㊀论1)在3%Na 2SO 4溶液侵蚀环境下,矿渣的掺入显著提高了HB-CSA 的抗硫酸盐侵蚀能力,当矿渣掺量为75%(质量分数)时,GBFS-HB-CSA 的28d 抗蚀系数可达1.51㊂2)3%Na 2SO 4溶液浸泡促使GBFS-HB-CSA 水化产物Ca(OH)2与铝胶反应生成钙矾石㊂当矿渣掺量为30%与75%(质量分数)时,试样中铝胶含量分别减少了0.33与1.05g /(100g cement),钙矾石含量分别增加了8.76与9.42g /(100g cement)㊂3)SO 2-4和Ca(OH)2共同激发矿渣中Al 2O 3与SiO 2水化生成凝胶和AFt,凝胶和AFt 填充在浆体孔隙中,细化浆体孔径,使浆体结构密实,离子渗透性下降,GBFS-HB-CSA 抗蚀系数提高,抗硫酸盐侵蚀能力增强㊂参考文献[1]㊀邓德华,刘赞群,DE SCHUTTER G,等.关于 混凝土硫酸盐结晶破坏 理论的研究进展[J].硅酸盐学报,2012,40(2):175-185.DENG D H,LIU Z Q,DE SCHUTTER G,et al.Research progress on theory of sulfate salt weathering on concrete [J].Journal of the ChineseCeramic Society,2012,40(2):175-185(in 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