锂渣粉对混凝土氯离子渗透性的影响

锂渣粉在混凝土中的应用我有一个朋友叫老王，他是个建筑工人，每天都在建筑工地上忙得热火朝天。

我呢，偶尔会去工地看看他，给他带点清凉饮料什么的，毕竟那大太阳下干活可不容易。

那天我去工地找老王的时候，看到他们正在搅拌混凝土。

老王浑身都是灰尘和汗水，但是眼睛里透着一股认真劲儿。

我就好奇地问他：“老王啊，这混凝土看着普普通通的，这里面有啥大讲究吗？”老王嘿嘿一笑，说：“你可别小看这混凝土，这里面门道多着呢。

”就在我们聊天的时候，我注意到旁边有一堆灰白色的粉末，看起来有点特别。

我指着那堆粉末问老王：“这是啥呀？不会是啥新型的魔法粉末吧？”老王乐了，说：“这哪是什么魔法粉末啊，这叫锂渣粉。

这可是个好东西，现在在混凝土里可起着大作用呢。

”我就更好奇了，追问道：“它能起啥作用啊？看起来就像普通的灰灰的粉末呀。

”老王放下手中的工具，擦了擦汗，开始给我解释起来。

“你看啊，这锂渣粉加到混凝土里，就像给混凝土请了个得力助手。

首先呢，它可以提高混凝土的强度。

就好比一个团队里来了个大力士，让整个团队的力量都增强了。

这锂渣粉里有很多活性成分，和混凝土里的其他成分一混合，就发生反应，让混凝土变得更加坚固，就像给房子打了更结实的地基一样。

”我听着有点明白了，又问：“那它就只是让混凝土变硬吗？”老王摇摇头，说：“那可不止呢。

它还能改善混凝土的工作性能。

你想啊，混凝土如果太干或者太稀都不好，就像做饭的面糊，太稠了搅不动，太稀了又不成型。

这锂渣粉就能调整混凝土的和易性，让它在搅拌、运输和浇筑的时候都更听话，就像个乖孩子一样。

这对于我们这些建筑工人来说，可太重要了，能省不少事儿呢。

”我看着老王，心里不禁对他刮目相看。

原来他不仅仅是个只会埋头苦干的建筑工人，对这些建筑材料的原理也这么了解呢。

我打趣道：“老王啊，你都快成建筑材料专家了。

”老王挠挠头，有点不好意思地说：“干这行久了，多少都知道点。

这锂渣粉在混凝土中的应用啊，现在越来越普遍了。

很多新型的建筑工程都离不开它呢。

锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术研究一、研究背景与意义锂云母渣是指从锂辉石矿中提取出锂之后，剩余的矿渣。

传统上，锂云母渣被视为一种废弃物，因为它不仅没有任何商业价值，而且还会对环境造成污染。

然而，近年来，随着环保意识的提高和资源利用的需求，锂云母渣开始引起人们的关注。

据统计，全球每年产生的锂云母渣数量约为400万吨，如何更好地利用这些废弃物已成为当今的热门话题之一。

水泥和混凝土是两种常见的建筑材料，它们的生产和使用量很大，因此，研究锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术具有重要的现实意义和理论价值。

二、锂云母渣的理化特性分析锂云母渣是一种灰色的细粉末，主要成分是硅酸盐矿物、铝矿物和镁矿物等。

以下是锂云母渣的主要理化特性分析：1.颗粒大小分布锂云母渣的颗粒大小分布比较广泛，一般在0.1~200微米之间，平均粒径为20微米左右。

2.化学成分锂云母渣的化学成分主要由SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CaO、TiO2、K2O、Na2O等组成，其中SiO2和Al2O3为主要成分，占总量的60%以上。

3.性质锂云母渣的特点是无味、无毒、无放射性，具有一定的机械强度和稳定性。

三、锂云母渣在水泥中的应用技术研究1.制备锂云母渣水泥基材料通过在水泥中添加锂云母渣，可以制备出一种新型的水泥基材料。

研究表明，锂云母渣的加入可以显著提高水泥基材料的力学性能和耐久性能。

同时，锂云母渣还可以促进水泥的硬化反应，提高水泥的抗裂性能。

2.锂云母渣对水泥基材料性能的影响通过对水泥基材料的物理性能、力学性能和耐久性能进行测试，可以得出以下结论：（1）物理性能锂云母渣的加入可以显著改善水泥基材料的物理性能，如密度、孔隙率和吸水率等指标都会得到改善。

（2）力学性能锂云母渣的加入可以显著提高水泥基材料的强度和硬度，如抗压强度、抗折强度和渗透性等指标都会得到改善。

（3）耐久性能锂云母渣的加入可以显著提高水泥基材料的耐久性能，如耐久性、耐久性和抗渗透性等指标都会得到改善。

锂渣粉在混凝土的标准锂渣粉是一种常见的混凝土掺合料，具有一定的特殊性能和应用价值。

在混凝土中添加锂渣粉可以改善混凝土的性能，提高其力学性能和耐久性，降低温度应力和收缩裂缝的发生，增加混凝土的抗裂性能和耐久性。

因此，锂渣粉在混凝土中的应用越来越广泛。

首先，锂渣粉可以改善混凝土的力学性能。

混凝土中添加适量的锂渣粉可以提高混凝土的抗压强度、抗折强度和抗拉强度，使混凝土更加坚固和耐久。

锂渣粉还可以改善混凝土的疲劳性能，延长混凝土的使用寿命。

其次，锂渣粉可以降低混凝土的温度应力和收缩裂缝的发生。

在混凝土中添加锂渣粉可以改善混凝土的热稳定性，减少混凝土在高温下的收缩量和温度应力，避免因温度变化引起的裂缝和损坏。

锂渣粉还可以减少混凝土在干燥环境下的收缩量，降低混凝土的收缩裂缝的发生。

此外，锂渣粉还可以增加混凝土的抗裂性能和耐久性。

在混凝土中添加锂渣粉可以改善混凝土的抗裂性能，减少裂缝的宽度和数量，提高混凝土的承载能力和耐久性。

锂渣粉还可以提高混凝土的耐久性，降低混凝土的氯离子渗透性和碱骨料反应性，延缓混凝土的老化过程，提高混凝土的使用寿命。

在使用锂渣粉时，需要根据具体情况确定掺量和掺合时间。

一般来说，锂渣粉的掺量为混凝土总质量的5%至15%，具体掺量要根据混凝土的强度等级、使用环境和工程要求等因素进行确定。

掺合时间一般为水泥与骨料开始搅拌后的2分钟至5分钟之间。

此外，在使用锂渣粉时还需要注意以下几点。

首先，锂渣粉应与水泥、骨料等原材料一同进行搅拌，确保其均匀分散在整个混凝土中。

其次，在搅拌过程中应适当延长搅拌时间，使锂渣粉充分与水泥反应。

最后，在施工过程中应注意保持适当的湿度，避免混凝土表面干燥过快。

总之，锂渣粉在混凝土中的应用具有重要的意义。

通过添加锂渣粉可以改善混凝土的力学性能和耐久性，降低温度应力和收缩裂缝的发生，增加混凝土的抗裂性能和耐久性。

因此，在实际工程中合理使用锂渣粉对于提高混凝土的质量和性能具有重要意义。

混凝土结构的氯离子渗透性能及其影响因素分析一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其广泛应用的原因之一是其高度耐久性。

然而，混凝土结构在使用过程中可能会受到各种因素的影响，其中之一是氯离子渗透。

氯离子渗透是指氯离子在混凝土中的扩散和渗透，这会导致混凝土结构的力学性能、耐久性和使用寿命下降。

因此，深入了解混凝土结构的氯离子渗透性能及其影响因素对于提高混凝土结构的耐久性具有重要意义。

二、氯离子渗透性能的测试方法为了评估混凝土结构的氯离子渗透性能，需要进行一系列测试。

目前，常用的测试方法有以下几种。

1. 直接测定法直接测定法是通过对混凝土中氯离子浓度的直接测量来评估氯离子渗透性能。

该方法需要对混凝土进行切割，使用化学分析方法来测定混凝土中氯离子的浓度。

由于该方法需要破坏混凝土结构，因此只适用于实验室研究。

2. 电导率法电导率法是一种非破坏性测试方法，通过测量混凝土的电导率来评估混凝土的氯离子渗透性能。

该方法需要使用电极将混凝土表面涂上一层电解液，然后测量电极之间的电导率。

电导率法具有操作简单、快速、易于实施等优点，但其结果受到混凝土中其他离子的影响，因此需要进行修正。

3. 恒电位法恒电位法是一种基于电化学原理的测试方法，通过测量混凝土表面的电位变化来评估氯离子渗透性能。

该方法需要在混凝土表面放置电极，并施加一个恒定的电位。

随着时间的推移，氯离子在混凝土中的扩散会导致电位的变化，从而评估混凝土的氯离子渗透性能。

恒电位法具有高精度、可重复性好等优点，但其需要较长的测试时间和较为复杂的操作。

三、氯离子渗透性能的影响因素混凝土结构的氯离子渗透性能受到多种因素的影响，以下列举一些主要因素。

1. 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、石和水的比例。

混凝土配合比的优化可以提高混凝土的抗渗性能。

一般来说，水灰比越小，混凝土的氯离子渗透性能越好。

此外，过多或过少的石子和砂子也会影响混凝土的氯离子渗透性能。

2. 混凝土中氯离子含量混凝土中氯离子的含量是影响混凝土氯离子渗透性能的关键因素之一。

锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术研究一、前言锂云母渣是一种新型的工业废弃物，由于其具有优良的物理化学性质和成分组成，近年来已经被广泛地应用于水泥和混凝土等建筑材料中。

本文旨在对锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术进行研究和探讨，以期能够更好地推广和应用这种新型建筑材料。

二、锂云母渣的特性和成分1.锂云母渣的特性锂云母渣是一种具有灰黑色的粉末状物质，其具有较高的硬度和熔点，可以在高温下稳定存在。

同时，锂云母渣还具有较好的化学稳定性和耐腐蚀性，可以在不同的环境中长期保持稳定。

2.锂云母渣的成分锂云母渣主要由以下几种成分组成：（1）硅酸盐类物质（2）氧化铝（3）氧化铁（4）碳酸盐类物质（5）氧化钠（6）氧化钙（7）氧化镁三、锂云母渣在水泥中的应用技术研究1.锂云母渣在水泥中的加工技术锂云母渣可以通过研磨和筛分等工艺进行加工，以达到适合于水泥生产的粒度和颗粒形状。

一般来说，锂云母渣的粒度在30-50μm之间，颗粒形状呈现出类似于球形的状态。

2.锂云母渣对水泥性能的影响锂云母渣可以在一定程度上改善水泥的物理性能和化学性能，例如：（1）提高水泥的抗压强度和抗拉强度（2）改善水泥的抗裂性和耐久性（3）减少水泥的收缩率和膨胀率（4）提高水泥的耐化学腐蚀性能3.锂云母渣在水泥中的应用案例锂云母渣在水泥中的应用已经得到了广泛的应用和推广，例如：（1）将锂云母渣加入到水泥中，可以改善水泥的物理性能和化学性能，提高水泥的抗压强度和抗拉强度。

（2）锂云母渣可以作为水泥的代替材料，用于生产高强度水泥、耐高温水泥、耐久性水泥等。

（3）锂云母渣可以与其他工业废弃物混合使用，用于生产新型水泥材料，如热门的陶粒混凝土等。

四、锂云母渣在混凝土中的应用技术研究1.锂云母渣在混凝土中的加工技术锂云母渣可以通过研磨和筛分等工艺进行加工，以达到适合于混凝土生产的粒度和颗粒形状。

一般来说，锂云母渣的粒度在30-50μm之间，颗粒形状呈现出类似于球形的状态。

锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果研究一、研究背景锂云母渣是指从锂云母矿中提取锂后剩余的矿渣，其主要成分是云母、石英和钾长石等。

由于锂云母渣具有优异的物理化学性质，近年来受到了广泛的关注。

其中，锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果备受研究者关注。

二、锂云母渣的物理化学性质1.物理性质锂云母渣的颗粒呈多面体或球形，颜色为灰白色或浅棕色。

其密度为2.6-2.8g/cm³，比表面积为0.2-0.3m²/g。

锂云母渣的颗粒尺寸一般在1-100微米之间，可以通过不同的加工工艺进行调控。

2.化学性质锂云母渣的主要成分是云母、石英和钾长石等。

其中，云母的化学式为KAl2(AlSi3O10)(OH)2，其主要成分为硅酸铝和氢氧根离子。

石英的化学式为SiO2，为硅酸盐矿物。

钾长石的化学式为KAlSi3O8，为长石矿物中的一种。

锂云母渣中含有少量的锂、铝、镁、钙、钠和铁等元素，这些元素对水泥和混凝土的性能有一定的影响。

三、锂云母渣在水泥中的应用效果1.水泥强度的影响研究表明，锂云母渣可以显著提高水泥的强度。

在掺加一定量的锂云母渣后，水泥的28d抗压强度可以提高15%以上。

这是因为锂云母渣中的云母和石英等矿物可以填充水泥熟料中的孔隙，使水泥基质更加致密、坚实。

2.水泥流动性的影响水泥的流动性是指在一定时间内，水泥浆体在规定条件下流动的能力。

研究发现，适当的掺加锂云母渣可以提高水泥的流动性。

这是因为锂云母渣中的细颗粒可以填充水泥浆体中的孔隙和空隙，使其流动性更好。

3.水泥耐久性的影响水泥的耐久性是指水泥在特定环境条件下长期使用的能力。

研究发现，锂云母渣可以提高水泥的抗硫酸盐侵蚀性、抗氯离子渗透性和抗碳化性。

这是由于锂云母渣中的云母和石英等矿物可以填充水泥基质中的孔隙，从而减少了水泥的渗透和侵蚀。

四、锂云母渣在混凝土中的应用效果1.混凝土强度的影响研究表明，锂云母渣可以显著提高混凝土的强度。

在适当的掺加量下，混凝土的抗压强度可以提高10%以上。

锂渣对混凝土力学性能影响机理研究的进展
张伟;王喜波;刘畅
【期刊名称】《新世纪水泥导报》
【年(卷),期】2024(30)2
【摘要】锂渣作为一种富含硅铝质的固体废弃物,具有较高的火山灰活性,可作为混凝土的辅助性胶凝材料。

现阶段锂渣作为辅助性胶凝材料的研究还处于起步阶段,主要结论为:锂渣具有火山灰效应;锂渣在混凝土中的掺量不宜高于20%可保证混凝土的力学性能不降低;锂渣的火山灰效应和填充效应会增加混凝土无害孔和危害较小的孔,但会减少有害孔和危害较大的孔。

未来针对锂渣的研究可以从以下两个方面进行:首先,锂渣中硫酸盐含量高,但缺乏针对锂渣混凝土耐久性能机理的研究;其次,锂渣中CaO含量低,导致活性指数不高,需要开展锂渣与高CaO固废复合使用的研究。

【总页数】5页(P11-15)
【作者】张伟;王喜波;刘畅
【作者单位】合肥中亚建材装备有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.44
【相关文献】
1.锂渣对再生混凝土力学性能影响的研究
2.锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨
3.锂渣基多固废掺和料力学性能及水化机理研究
4.锂渣掺量对混凝土力学性能的影响研究
5.不同锂渣对泡沫混凝土力学性能的影响研究
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混凝土中添加矿物控制氯离子渗透的原理一、引言混凝土是建筑中常用的材料之一，但其在使用过程中存在的一些问题也是人们所关注的，其中之一就是混凝土的氯离子渗透问题。

为了解决这个问题，矿物控制氯离子渗透成为一种常见的解决方法。

本文将详细介绍混凝土中添加矿物控制氯离子渗透的原理。

二、氯离子渗透的影响1. 混凝土中的氯离子来源氯离子主要来源于混凝土中的材料以及外界环境。

混凝土材料中含有的氯离子主要来自于砂、石料等原材料中的天然氯化物，同时混凝土中的钢筋也会释放出氯离子。

此外，外界环境中的海水、路面盐分等也会对混凝土构件形成氯离子侵蚀。

2. 氯离子渗透的影响氯离子渗透会对混凝土的性能产生影响，主要表现在以下几个方面：（1）降低混凝土的耐久性，加速混凝土的老化和腐蚀。

（2）加速钢筋锈蚀，从而降低混凝土的承载能力。

（3）使混凝土的抗渗能力下降，从而导致混凝土内部出现裂缝和漏水。

三、矿物控制氯离子渗透的原理1. 矿物控制氯离子渗透的概念矿物控制氯离子渗透是指在混凝土中添加一些矿物质，通过与氯离子发生反应，形成一些不溶性或难溶性的化合物，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。

2. 矿物控制氯离子渗透的机理（1）离子交换机理混凝土中的矿物质可以与氯离子发生离子交换反应，形成氯化物，从而减缓氯离子的渗透速度。

（2）化学吸附机理混凝土中的矿物质也可以通过化学吸附的方式，吸附住氯离子，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。

（3）晶体生长机理混凝土中添加的矿物质可以与氯离子发生晶体生长反应，从而形成一些不溶性或难溶性的化合物，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。

四、常用的矿物控制氯离子渗透的材料1. 硅灰石硅灰石是一种常见的混凝土添加剂，其主要成分是碳酸钙和硅酸盐。

硅灰石可以通过离子交换和化学吸附的方式，吸附住氯离子，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。

2. 硅酸盐水泥硅酸盐水泥是一种特殊的水泥，其主要成分是硅酸钙和硅酸二钙。

硅酸盐水泥可以与氯离子发生晶体生长反应，从而形成一些不溶性或难溶性的化合物，从而减缓氯离子在混凝土中的渗透速度。

锂渣在水泥和混凝土领域应用技术攻关锂渣是指从锂矿石中提取锂后剩余的固体废物。

锂渣具有高碱性、高硬度和耐磨损等特点，因此在水泥和混凝土领域具有广泛的应用前景。

本文将从锂渣的基本性质、在水泥和混凝土领域的应用技术攻关等方面进行探讨。

一、锂渣的基本性质锂渣主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3和一定量的碱金属氧化物组成。

其主要特点有以下几点：1.高碱性：锂渣具有很高的碱度，可以与硅酸盐材料发生水化反应，生成碱式硅酸盐凝胶，从而改善材料的性能。

2.高硬度：锂渣具有较高的硬度，可以作为填充物增加水泥基材料的密实度和强度。

3.耐磨损：锂渣具有很高的耐磨损性能，可以提高混凝土的抗磨性能。

二、锂渣在水泥领域的应用技术攻关1.水泥添加剂的研究：锂渣可以作为水泥的添加剂，改善水泥的性能。

研究表明，在适量添加锂渣的情况下，可以显著提高水泥的抗折强度和抗渗性能。

2.水泥胶凝材料的研究：锂渣可以与水泥胶凝材料反应生成硅酸盐凝胶，改善材料的性能。

研究表明，添加锂渣的水泥胶凝材料具有较高的抗压强度和抗渗性能。

3.水泥基材料的研究：锂渣可以作为填充物添加到水泥基材料中，改善材料的密实度和强度。

研究发现，在适量添加锂渣的情况下，水泥基材料的抗压强度可以得到显著提高。

三、锂渣在混凝土领域的应用技术攻关1.混凝土添加剂的研究：锂渣可以作为混凝土的添加剂，改善混凝土的性能。

研究表明，在适量添加锂渣的情况下，可以提高混凝土的抗压强度和抗渗性能。

2.混凝土胶凝材料的研究：锂渣可以与混凝土胶凝材料反应生成硅酸盐凝胶，改善材料的性能。

研究表明，添加锂渣的混凝土胶凝材料具有较高的抗压强度和抗渗性能。

3.混凝土基材料的研究：锂渣可以作为填充物添加到混凝土基材料中，改善材料的密实度和强度。

研究发现，在适量添加锂渣的情况下，混凝土基材料的抗压强度可以得到显著提高。

综上所述，锂渣在水泥和混凝土领域具有广泛的应用前景。

通过对锂渣的基本性质和在水泥、混凝土领域的应用技术攻关进行研究，可以有效地提高水泥和混凝土材料的性能，推动行业的发展。

混凝土中氯离子渗透性能的研究一、研究背景混凝土作为一种常用的建筑材料，在实际应用中经常会遇到氯离子的侵蚀问题，从而影响混凝土的性能和寿命。

因此，研究混凝土中氯离子的渗透性能，对于混凝土的使用和维护具有重要意义。

二、渗透性能的影响因素1. 混凝土配合比：混凝土中水泥的含量、水灰比等配合比参数会直接影响混凝土的渗透性能。

2. 混凝土龄期：混凝土的龄期会影响混凝土中孔隙的大小和分布，从而影响混凝土的渗透性能。

3. 混凝土中氯离子浓度：混凝土中氯离子浓度越高，混凝土的渗透性能就越差。

4. 混凝土中氯离子的状态：氯离子可以以游离态、络合态或结合态存在于混凝土中，不同状态的氯离子对混凝土的渗透性能有不同的影响。

5. 混凝土的孔隙结构：混凝土中的孔隙结构对于混凝土的渗透性能有着决定性的影响。

三、渗透性能的测定方法1. 比表面法：通过测量混凝土样品的比表面积来确定混凝土的渗透性能。

2. 直接浸泡法：将混凝土样品直接浸泡在含氯离子的溶液中，通过测量混凝土样品中氯离子的浓度变化来确定混凝土的渗透性能。

3. 电化学方法：通过测量混凝土表面的电位变化来确定混凝土的渗透性能。

四、影响混凝土渗透性能的机理1. 氯离子的扩散：氯离子会从混凝土表面向混凝土内部扩散，随着混凝土中氯离子浓度的增加，混凝土的渗透性能会逐渐降低。

2. 孔隙结构：混凝土中的孔隙结构对于混凝土的渗透性能有着决定性的影响。

孔隙较大或分布不均的混凝土，其渗透性能较差。

3. 混凝土的龄期：混凝土的龄期会影响混凝土中孔隙的大小和分布，从而影响混凝土的渗透性能。

4. 混凝土中氯离子的状态：不同状态的氯离子对混凝土的渗透性能有不同的影响。

游离态的氯离子对混凝土的渗透性能影响最大，络合态次之，结合态最小。

五、提高混凝土的抗渗性能的方法1. 采用合理的配合比：通过调整混凝土中水泥的含量、水灰比等配合比参数，来提高混凝土的抗渗性能。

2. 采用添加剂：通过添加适当的添加剂，如硅酸盐、氢氧化铝等，来改善混凝土的孔隙结构，从而提高混凝土的抗渗性能。

锂云母渣在水泥和混凝土中的环保应用一、引言锂云母是一种含锂矿物，其生产过程中会产生大量的锂云母渣。

锂云母渣含有一定量的SiO2、Al2O3、Fe2O3等元素，同时还含有一定量的Li2O。

由于其具有一定的环保和资源化利用价值，所以在水泥和混凝土中的应用受到了广泛关注。

本文将对锂云母渣在水泥和混凝土中的环保应用进行详细介绍。

二、锂云母渣的特性1.化学成分锂云母渣主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等元素，同时还含有一定量的Li2O。

其中，SiO2和Al2O3是水泥和混凝土中的主要成分，Fe2O3则是一种常见的着色剂。

2.物理性质锂云母渣的颗粒大小一般在0.1-0.5mm之间，颗粒形状呈现出片状或者粉状。

同时，锂云母渣的密度为2.6-2.8g/cm3，比表面积为0.5-0.6m2/g。

三、锂云母渣在水泥中的应用1.水泥中的掺量锂云母渣可以作为水泥的掺合料使用，其掺量一般为5%-20%。

在这个范围内，锂云母渣不会对水泥的强度产生影响，反而能够提高水泥的早期强度和长期强度。

2.水泥的力学性能研究表明，掺入锂云母渣的水泥具有更高的抗压强度、更高的抗拉强度和更高的弹性模量。

这是因为锂云母渣中的SiO2和Al2O3可以与水泥中的Ca(OH)2反应，生成更加稳定的水化产物，从而增强了水泥基材料的力学性能。

3.水泥的耐久性能掺入锂云母渣的水泥还具有更好的耐久性能。

这是因为锂云母渣中的SiO2和Al2O3可以减少水泥中的孔隙度，从而提高水泥基材料的抗渗透性和耐久性。

四、锂云母渣在混凝土中的应用1.混凝土中的掺量锂云母渣可以作为混凝土的掺合料使用，其掺量一般为5%-15%。

在这个范围内，锂云母渣可以有效地提高混凝土的力学性能和耐久性能。

2.混凝土的力学性能研究表明，掺入锂云母渣的混凝土具有更高的抗压强度、更高的抗拉强度和更高的弹性模量。

这是因为锂云母渣中的SiO2和Al2O3可以与混凝土中的Ca(OH)2反应，生成更加稳定的水化产物，从而增强了混凝土基材料的力学性能。

用于水泥和混凝土中的锂渣粉锂渣粉是一种由锂矿石经过提取、粉碎、研磨等工艺制得的细粉末状物质。

它的主要成分是氧化锂和矿物杂质，其中氧化锂的含量较高，通常达到70%以上。

由于锂渣粉具有优良的物理和化学性质，因此在水泥和混凝土中的应用日益广泛。

锂渣粉可以用于水泥制品的生产。

水泥是建筑材料的重要组成部分，而锂渣粉可以作为水泥的添加剂，改善水泥的性能。

通过控制锂渣粉的添加量和粒度，可以调节水泥的凝结时间、强度和耐久性。

锂渣粉可以促进水泥的早期硬化，缩短固化时间，提高水泥的强度和稳定性。

此外，锂渣粉还可以提高水泥的耐久性，减少水泥的开裂和腐蚀，延长水泥制品的使用寿命。

锂渣粉也可以用于混凝土的制备。

混凝土是建筑工程中常用的材料，而锂渣粉的应用可以改善混凝土的性能和特性。

锂渣粉可以促进混凝土的早期硬化，提高混凝土的强度和密实性。

它可以填充混凝土中的孔隙，增加混凝土的密度，提高混凝土的抗压强度和耐久性。

此外，锂渣粉还可以改善混凝土的抗裂性能，减少混凝土的开裂倾向，提高混凝土的耐久性。

锂渣粉的应用还可以提高水泥和混凝土的耐久性。

锂渣粉具有优异的化学稳定性和抗腐蚀性能，可以减少水泥和混凝土中的氯离子侵蚀和碳化现象。

锂渣粉可以与水泥中的氯离子反应，形成稳定的化合物，阻止氯离子的渗透和侵蚀。

同时，锂渣粉还可以吸附水泥和混凝土中的二氧化碳，减少碳化反应的发生，延缓混凝土的老化和腐蚀。

锂渣粉还可以用于改善水泥和混凝土的工艺性能。

锂渣粉可以改善水泥和混凝土的流动性和可加工性，使其更易于施工和加工。

锂渣粉可以改善水泥和混凝土的流动性，减少粘度，提高可泵性，降低施工的难度和成本。

锂渣粉还可以改善混凝土的可加工性，提高混凝土的可塑性和可性能，使其更易于成型和施工。

锂渣粉在水泥和混凝土中的应用具有重要的意义。

通过合理控制锂渣粉的添加量和粒度，可以改善水泥和混凝土的性能和特性，提高其强度、耐久性和工艺性能。

锂渣粉的应用不仅可以提高建筑材料的质量和性能，还可以降低生产成本，促进可持续发展。

锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果研究锂云母渣是一种常见的废弃物，其在水泥和混凝土中的应用效果一直备受关注。

本文将从深度和广度的角度评估锂云母渣在水泥和混凝土中的应用，并提供有价值的、高质量的文章。

一、锂云母渣的基本特性1. 锂云母渣的形成过程2. 锂云母渣的化学组成和结构特点3. 锂云母渣的物理性质和机械性能二、锂云母渣在水泥中的应用效果1. 锂云母渣对水泥性能的影响1.1 锂云母渣对水泥强度的影响1.2 锂云母渣对水泥的早期强度发展的影响2. 锂云母渣在特殊环境下的应用效果2.1 锂云母渣在高温环境下的应用2.2 锂云母渣在低温环境下的应用三、锂云母渣在混凝土中的应用效果1. 锂云母渣对混凝土的力学性能的影响1.1 锂云母渣对混凝土抗压强度的影响1.2 锂云母渣对混凝土抗裂性能的影响2. 锂云母渣对混凝土的耐久性的影响2.1 锂云母渣对混凝土的抗氯离子侵蚀性能的影响2.2 锂云母渣对混凝土的抗硫酸侵蚀性能的影响四、对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的观点和理解1. 对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的优势与不足的评估2. 对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的前景展望在本文中，我们将从锂云母渣的基本特性出发，探讨其在水泥和混凝土中的应用效果。

我们将介绍锂云母渣的形成过程、化学组成和结构特点，以及其物理性质和机械性能。

我们将详细讨论锂云母渣对水泥和混凝土的性能的影响。

通过评估锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果，我们将提供对该领域的深入理解。

在文章的结尾，我们将提供对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的观点和理解。

我们将评估锂云母渣在水泥和混凝土中的优势与不足，并展望其在未来的应用前景。

总结起来，本文对锂云母渣在水泥和混凝土中的应用进行了深入探讨。

我们从锂云母渣的基本特性出发，分析了其对水泥和混凝土性能的影响。

通过对其应用效果的评估，我们得出了对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的观点和理解。

希望本文的内容能够帮助您更全面、深刻和灵活地理解锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果。

锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨Ξ曾祖亮(四川省射洪锂业有限责任公司　射洪629200) 【摘　要】本文通过锂辉石硫酸法生产碳酸锂工艺的简略概述,说明了锂渣的形成机理。

同时对锂渣中主要元素的存在形式进行了分析,对锂渣混凝土的增强和抗渗机理进行了分析。

【关键词】锂辉石　工业碳酸锂　锂渣　增强抗渗添加剂Origin of Lithium Sludge and Probing into the Mechanism of Intensifying Anti-permeability of Lithium Sludge ConcreteZeng Zhuliang(Shehong Lithium Industry Co.Ltd,　Shehong629200)Abstract　Based on the analysis for the process of producing lithium carbonate from spodumene by sulfuric acid,the mechanism of formation of lithum sludge was probed into in this paper.In the meantime,the occurrence of major elements in lithirm sludge was also analyzed,and the mechanism of intensifying anti-perme2 ability of lithium sludge concrete was examined.K eyw ords　spormene,lithium carbonatve,lithium sludge,additive for inten2 sifying anti-permeability. 当前世界工业碳酸锂的生产工艺,尚在进行工业应用的主要有两种:一种是卤水提锂生产工艺;一种是锂辉石硫酸法生产工业碳酸锂工艺。

第42卷第9期2023年9月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.9September,2023矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响张㊀涛1,王㊀腾1,张㊀琰2,谭洪波3,刘佳龙2,董㊀超2(1.国网山东省电力公司,潍坊供电公司,潍坊㊀261000;2.中国电力科学研究院有限公司,北京㊀100192;3.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉㊀430070)摘要:为解决钢筋混凝土氯离子侵蚀难题,研究了不同掺量矿渣微粉对水泥净浆工作性能㊁力学性能和氯离子固化性能的影响,并通过物相分析㊁热重分析㊁孔结构分布和热力学模拟等方法对氯离子固化机理进行表征分析㊂结果表明:矿渣微粉能够改善水泥基材料的工作性能,有效提升水泥净浆后期抗压强度和氯离子固化能力,掺量为30%(质量分数)时综合性能最佳;矿渣微粉能够化学结合氯离子,促进体系生成Friedel 盐和Kuzel 盐,并且能够发生火山灰效应提升C-S-H 凝胶含量,细化硬化浆体孔隙结构,提升密实度;水泥净浆氯离子固化能力受氯离子化学结合㊁物理吸附和阻迁能力共同作用,随着矿渣微粉掺量增加,水泥净浆氯离子化学结合和物理吸附能力逐渐增强,而阻迁能力存在最优掺量㊂本研究为矿渣微粉水泥基材料在远海岛礁工程建设中的应用提供技术支持和理论支撑㊂关键词:矿渣微粉;水泥净浆;氯离子固化;物相组成;孔结构;热力学模拟中图分类号:TU528㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)09-3240-08Effect of GGBS on Properties and Chloride Binding of Cement PasteZHANG Tao 1,WANG Teng 1,ZHANG Yan 2,TAN Hongbo 3,LIU Jialong 2,DONG Chao 2(1.Weifang Power Supply Company,State Grid Shandong Electric Powder Company,Weifang 261000,China;2.China Electric Power Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100192,China;3.State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China)Abstract :In order to solve the problem of chloride erosion in reinforced concrete,the effects of different dosages of ground granulated blast furance slag (GGBS)on working performance,mechanical properties and chloride binding capacity of cement paste were studied,and the chloride binding mechanism was characterized and analyzed by phase composition,thermogravimetric analysis,pore structure distribution and thermodynamic simulation.The results show that the GGBS can improve the working performance of cement-based materials,and effectively improve the compressive strength and chloride binding capacity of cement paste at the later stage.The comprehensive performance is the best when the GGBS content is 30%(mass fraction).The GGBS can chemically combine with chloride ions to promote the formation of Friedel s salt andKuzel s salt,and the pozzolanic effect can increase the content of C-S-H and refine the pore structure of hardened slurry to improve the compactness.The chloride binding capacity of the cement paste with GGBS is affected by the chemical binding,physical adsorption and migration resistance of chloride ions.With the increase of the content of GGBS,the chloride chemical binding and physical adsorption ability of the cement paste gradually increase,and there is an optimal content of GGBS for migration resistance.This study provides technical and theoretical support for using GGBS cement based materials in offshore islands.Key words :GGBS;cement paste;chloride binding;phase composition;pore structure;thermodynamic simulation 收稿日期:2023-05-17;修订日期:2023-06-26基金项目:国网山东省电力公司潍坊供电公司科技项目作者简介:张㊀涛(1975 ),男,高级工程师㊂主要从事输变电工程设计和施工技术方面的研究㊂E-mail:wfgdgsjjb@通信作者:张㊀琰,博士,正高级工程师㊂E-mail:zhangyan3@0㊀引㊀言远海岛礁工程建设中,可利用海砂㊁珊瑚砂和海水等当地自然资源进行就地取材,以解决工程原料供需㊀第9期张㊀涛等:矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响3241紧张㊁运输困难且成本昂贵等难题㊂然而,含氯原材料的利用极易诱发钢筋混凝土的氯盐侵蚀,导致钢筋锈蚀㊁混凝土结构失效,严重影响工程服役寿命㊂为了解决内源氯离子侵蚀难题,众多学者提出阻锈剂㊁不锈钢㊁钢筋防腐涂层㊁电化学保护等解决方法,这些方法虽然有效,但存在实施成本高㊁条件受限等问题[1-4]㊂而氯离子固化技术利用水泥基材料自身水化产物及微结构作用,实现自由氯离子高效固化,被认为是解决钢筋混凝土氯离子侵蚀最有效的方法[5-7]㊂氯离子固化主要包括化学结合㊁物理吸附和阻迁三种方式[8-10]:化学结合指通过水泥基材料中AFm相与氯离子发生化学反应,生成Friedel盐和Kuzel盐;物理吸附主要依赖于C-S-H凝胶的双电子层结构对氯离子的电荷吸附作用;阻迁能力的提升归因于水泥孔隙结构的细化切断了氯离子在孔隙溶液中的动态迁移[11-14]㊂矿渣微粉(ground granulated blast furnace slag,GGBS)是一种具有潜在水化活性的工业废弃物,具有提升混凝土抗氯盐侵蚀能力的潜力,被众多研究学者广泛关注[15-19]㊂勾密峰等[20]研究了矿渣自身对氯离子的固化作用,结果表明,矿渣作为一种硅铝质矿物材料,自身兼具化学结合氯离子和物理吸附氯离子的能力㊂陈友治等[21]发现高掺量矿粉通过促进水泥基材料生成Friedel盐和镁铝水滑石来提升氯离子固化能力㊂刘伟龙等[22]研究表明,矿粉掺量的增加能够显著降低矿粉混凝土氯离子渗透深度㊂然而,目前对矿渣微粉氯离子固化性能的研究多集中在抗氯离子渗透性能,关于矿渣微粉净浆内源氯离子固化性能及机理的研究较少且比较单一㊂本文系统探究了不同掺量矿渣微粉的水泥净浆工作性能㊁力学性能㊁氯离子固化性能及氯离子固化机理,通过物相组成㊁热重分析㊁孔结构分布和热力学模拟等方法对其进行测试表征,为矿渣微粉水泥基材料在远海岛礁工程建设中的应用提供技术支持和理论支撑㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料及配合比基准水泥(Portland cement,PC)型号P㊃I42.5,来自中国建筑材料科学研究总院;矿渣微粉选用S105级,比表面积为723kg/m3㊂基准水泥和矿渣微粉的化学组分如表1所示㊂表1㊀基准水泥和矿渣微粉的主要化学组成Table1㊀Main chemical composition of PC and GGBSMaterial Mass fraction/%Al2O3CaO SiO2Fe2O3SO3MgO Na2O K2O Total Cl LOI PC 4.5363.6919.29 3.87 2.68 1.790.030.540.01 2.43 GGBS14.1239.4829.310.38 2.469.250.410.280.01 4.28为探究不同质量分数掺量矿渣微粉(0%㊁10%㊁20%㊁30%和40%,质量分数,下同)对水泥净浆氯离子固化性能的影响,设置胶凝材料100份,水胶比为0.35,初始氯化钠浓度为0.5mol/L,水泥净浆配合比设计如表2所示㊂表2㊀水泥净浆配合比Table2㊀Mix ratio of cement pasteSample No.Mix ratio/%Cement GGBS Water NaCl P100G0100035 1.02P90G10901035 1.02P80G20802035 1.02P70G30703035 1.02P60G40604035 1.021.2㊀分析方法1.2.1㊀宏观性能根据‘水泥标准稠度用水量㊁凝结时间㊁安定性检验方法“(GB/T1346 2011)探究内掺不同掺量矿渣微3242㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷粉水泥净浆标准稠度用水量和凝结时间的变化规律㊂参照国家标准‘混凝土外加剂匀质性试验方法“(GB /T 8077 2012)测试不同掺量矿渣微粉水泥净浆的初始流动度,水胶比控制为0.35㊂采用表2配合比设计方案,在各组水泥净浆试样成型过程中,加入适量聚羧酸减水剂,保证初始流动度一致,均为(180ʃ10)mm㊂将试样在标准条件下养护至指定龄期时,按照‘水泥胶砂强度检验方法(ISO 法)“(GB /T 17671 2021)对试样的抗压强度进行测试,试验加载速率设定为2.4kN /s㊂氯离子固化率通过式(1)计算得到,其中C t 可根据初始NaCl 和去离子水的添加量计算得到,其中假定水泥浆体经养护㊁破碎㊁酒精浸泡㊁干燥后的总失水量为25%㊂C f 可参照标准‘水工混凝土试验规程“(SL 352 2020)测定得到㊂ICR =C t -C f C t ˑ100%(1)式中:ICR 为氯离子固化率,%;C t 为硬化水泥浆体中总氯离子含量,%;C f 为硬化水泥浆体中自由氯离子含量,%㊂1.2.2㊀微观分析采用D8Discover 型X 射线衍射仪(德国布鲁克公司制造)测试试样物相组成,选择Cu K α靶作为靶材㊂热重分析采用德国耐驰公司的STA449F3型热分析仪,N 2环境,升温速率为10ħ/min,温度范围为40~1000ħ㊂孔结构分析采用美国康塔公司生产的压汞仪(MIP),最大压力为210MPa㊂热力学模拟所采用的吉布斯自由能最小化软件(GEMs),可实现对胶凝材料水化反应平衡状态下物相分布的预测,其中水化反应所需热力学数据由瑞士PSI-GEMS 数据库提供[23]㊂2㊀结果与讨论2.1㊀工作性能不同掺量矿渣微粉水泥净浆的工作性能如图1所示㊂图1(a)展示了各组试样的标准稠度用水量随矿渣微粉掺量的变化㊂随着矿渣微粉掺量的增加,标准稠度用水量逐渐减小,与0%相比,掺量为40%的试样标准稠度用水量降低8.9%㊂不同掺量矿渣微粉水泥净浆的凝结时间如图1(b)所示㊂当矿渣微粉掺量由0%提升至40%时,凝结时间逐渐延长,其中初凝时间延长70%,终凝时间延长40%㊂图1(c)展现了各组净浆的初始流动度的变化规律㊂当水泥净浆中矿渣微粉掺量逐渐增加时,流动度逐渐提升,P60G40组相比P100G0组流动度提升26.7%㊂因此,矿渣微粉的掺入能够减少净浆体系用水量,延长凝结时间,提升浆体流动度,有效改善水泥净浆工作性能㊂图1㊀矿渣微粉水泥净浆的工作性能Fig.1㊀Working performance of GGBS cement paste 矿渣微粉具有优异的减水能力,作为掺合料使用能够有效改善水泥净浆的工作性能㊂矿渣微粉的增塑减水能力,一方面归结于矿渣微粉作为微尺度集料能够填充水泥净浆孔隙结构,置换出多余水分,提升浆体工作性能;另一方面,矿渣微粉密度小于水泥,采用矿渣微粉取代相同质量水泥时,胶凝材料拌和体积显著提升,从而使其工作性能明显提升[24]㊂第9期张㊀涛等:矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响3243㊀2.2㊀力学性能图2展示了各组净浆在3㊁7和28d 龄期的抗压强度,其中以P100G0在各龄期抗压强度设定为标准值100%,各组相对值结果标注如图2所示㊂结果表明,随着矿渣微粉掺量增加,3和7d 龄期的抗压强度逐渐降低㊂P60G40相比P100G0,在3和7d 龄期的的抗压强度分别降低22%和8%㊂与未掺加矿渣微粉的对照组P100G0相比,掺加矿渣微粉水泥净浆抗压强度在28d 龄期的抗压强度提升明显,P90G10㊁P80G20㊁P70G30和P60G40分别提升8%㊁10%㊁13%和8%㊂可以看出,矿渣微粉水泥净浆早期强度相对较低,水泥净浆早期抗压强度随矿渣微粉掺量增加逐渐降低,而后期抗压强度提升明显,在30%掺量时强度最高㊂矿渣微粉中含有大量的玻璃相,早期水泥水化反应生成的氢氧化钙含量不足以使玻璃相溶解,火山灰反应速率较低,导致矿渣微粉早期水化活性远低于其取代的水泥,从而使掺加矿渣微粉水泥净浆抗压强度较低㊂在水泥-矿渣微粉体系中,随着水泥水化的持续进行,产生大量的氢氧化钙,提升了体系的碱度,使矿渣微粉硅铝质玻璃相迅速发生火山灰反应,消耗氢氧化钙的同时加速水泥基材料水化,提升水泥基材料后期强度㊂与30%相比,40%掺量矿渣微粉水泥净浆后期强度有所降低,可能是矿渣微粉掺量过高时体系水化放热不均匀影响硬化浆体内部微结构所致㊂2.3㊀氯离子固化能力图3展示了不同掺量矿渣微粉水泥净浆试样的氯离子固化率,其中以P100G0在各龄期氯离子固化率设定为标准值100%,各组相对值结果标注如图3所示㊂随着矿渣微粉掺量增加,水泥净浆氯离子固化率逐渐提升㊂P90G10㊁P80G20㊁P70G30和P60G40相比P100G0,3d 龄期的氯离子固化率分别提升6%㊁12%㊁9%和8%,7d 龄期的氯离子固化率分别提升9%㊁13%㊁14%和17%,28d 龄期的氯离子固化率分别提升7%㊁10%㊁14%和9%㊂图2㊀矿渣微粉水泥净浆的抗压强度Fig.2㊀Compressive strength of GGBS cementpaste 图3㊀矿渣微粉水泥净浆的氯离子固化率Fig.3㊀Immobilized chloride ratio of GGBS cement paste 矿渣微粉的掺加,有效提升了水泥净浆氯离子固化能力㊂在7d 龄期时,随着矿渣微粉掺量增加,氯离子固化率均逐渐提升㊂而在3和28d 龄期,氯离子固化率随矿渣微粉掺量变化出现转折点㊂在水化早期,矿渣微粉活性较低,氯铝酸盐和水化硅酸钙等水化产物生成量受限,可能限制了其氯离子固化能力㊂而在水化后期,氯离子固化能力与抗压强度呈相似的规律,说明高掺量矿渣微粉水泥净浆后期氯离子固化能力改变可能与水化产物和微结构的变化有关㊂2.4㊀氯离子固化机理2.4.1㊀物相分析采用X 射线衍射仪分析水泥净浆试样的物相组成,图4展示了各试样在2θ为8ʎ~20ʎ的XRD 谱㊂可以看出,矿渣微粉水泥净浆物相主要包括AFt㊁AFm㊁Kuzel 盐(KS)㊁Friedel 盐(FS)和氢氧化钙(CH)㊂各组净浆CH 含量发生了明显变化㊂在7和28d 龄期时,CH 的峰强随矿渣微粉掺量增加逐渐降低㊂掺加矿渣微粉的水泥净浆相比基准水泥净浆在各龄期的KS 和FS 峰强提升显著㊂在28d 龄期时,随着矿渣微粉掺量增加,AFt 峰强逐渐降低,AFm 峰强逐渐增加㊂上述结果表明,矿渣微粉能够促进水泥基材料体系产生更多FS 和KS,提升水泥基材料氯离子化学结合能力㊂同时在7和28d 龄期,矿渣微粉参与火山灰反应所消耗的CH 含量可能远高于其促进水泥水化所生3244㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷成的CH 含量,显著降低体系的总CH 含量㊂矿渣微粉火山灰反应促进铝酸盐水化产物生成可能是其增加氯铝酸盐含量和提升水泥净浆氯离子固化能力的重要原因㊂图4㊀矿渣微粉水泥净浆的XRD 谱Fig.4㊀XRD patterns of GGBS cement paste 2.4.2㊀热重分析矿渣微粉水泥净浆试样的微分热重曲线如图5所示㊂各龄期试样均显示出温度位置相似的峰㊂其中:在100ħ附近的峰归因于C-S-H 凝胶和AFt 的热分解,温度范围为(50,250]ħ;FS 和KS 的热分解峰在(250,380]ħ;而CH 的失水峰出现在(380,500]ħ㊂图5㊀矿渣微粉水泥净浆的DTG 曲线Fig.5㊀DTG curves of GGBS cement paste 根据热重分析(TG)测试结果,可计算得到各温度段的质量损失,如表3所示㊂从表中分析得出,随着矿渣微粉掺量增加,各龄期在(50,250]ħ的质量损失逐渐增加,在(250,380]ħ的质量损失也逐渐增加,而在(380,500]ħ的质量损失逐渐降低㊂表3㊀矿渣微粉水泥净浆试样在各温度段的质量损失Table 3㊀Mass loss of GGBS cement paste samples at different temperature segmentSample No.Curing age /d Mass loss /%(50,250]ħ(250,380]ħ(380,500]ħP100G077.52 2.59 6.13P90G1077.98 2.65 5.32P80G2078.19 2.72 4.05P70G3078.32 2.76 2.94P60G4078.56 2.81 2.14P100G0288.27 2.767.12P90G10288.86 2.81 4.78P80G20288.95 2.96 3.45P70G30289.11 3.05 2.56P60G40289.24 3.14 1.78第9期张㊀涛等:矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响3245㊀㊀㊀热重分析结果表明,矿渣微粉水泥净浆中C-S-H 凝胶和AFt 总含量随矿渣微粉掺量增加逐渐增加㊂而XRD 测试结果表明,AFt 峰强在7d 龄期时未发生明显变化,在28d 龄期时随矿渣微粉掺量增加逐渐降低㊂因此,随着矿渣微粉掺量由0%增加至40%,C-S-H 凝胶含量显著增加㊂水泥基材料氯离子物理吸附能力主要与C-S-H 凝胶含量有关,因此,矿渣微粉水泥净浆氯离子物理吸附能力随矿渣微粉掺量增加逐渐增强㊂氯离子化学结合生成的氯铝酸盐相(KS 和FS)含量随矿渣微粉掺量增加逐渐增加,表明矿渣微粉掺量增加提升了体系氯离子化学结合能力㊂此外,CH 含量随矿渣微粉掺量增加逐渐降低,归因于矿渣微粉火山灰反应消耗CH 生成更多C-S-H 凝胶,这也是矿渣微粉提升水泥基材料物理吸附能力的主要原因㊂2.4.3㊀孔结构分析图6㊀矿渣微粉水泥净浆的孔径分布曲线Fig.6㊀Pore size distribution curves of GGBS cement paste 为探究矿渣微粉掺量对水泥净浆氯离子阻迁能力的影响,图6展示了各试样在28d 龄期时的孔径分布曲线,相应的孔径分布数据如表4所示㊂硬化水泥浆体中不同种类孔隙对水泥基材料影响程度不同,根据其孔径范围可划分为不同风险等级,孔径小于20nm 为无害孔,[20,50)nm为少害孔,[50,200)nm 为有害孔,而大于等于200nm 为多害孔㊂表4结果表明,矿渣微粉的掺入能够有效降低试样孔隙率,P70G30孔隙率可达0.1008mL /g,相比P100G0试样的0.1156mL /g 降低12.8%㊂随着矿渣微粉掺量增加,水泥净浆试样中的有害孔和多害孔数量先降低后增加,而无害孔数量先增加后减少㊂说明矿渣微粉掺量对水泥净浆试样孔隙率影响存在最优值,30%矿渣微粉掺量的P70G30组凝胶孔含量更高,有害孔更低,孔隙率较低㊂氯离子阻迁能力随孔隙率的降低而增强㊂当矿渣微粉掺量由0%逐渐增加至40%,氯离子阻迁能力先增加后降低,在30%掺量时氯离子阻迁能力达到最佳㊂此外,水泥基材料抗压强度受孔隙率和C-S-H 凝胶含量共同作用㊂虽然C-S-H 凝胶含量随矿渣微粉掺量增加而增加,但在30%矿渣微粉掺量时孔隙率发挥主导作用,导致P70G30组试样在28d 龄期时抗压强度更高㊂表4㊀矿渣微粉水泥净浆的孔径分布Table 4㊀Pore size distribution of GGBS cement pasteSample Curing age /d Porosity /(mL㊃g -1)Pore size distribution /(mL㊃g -1)<20nm [20,50)nm [50,200)nm ȡ200nm P100G0280.11560.03280.03420.03540.0102P90G10280.11200.03420.03450.03250.0094P80G20280.10960.03660.03390.03010.0086P70G30280.10080.04180.03140.02650.0058P60G40280.10450.03850.03280.02740.00762.4.4㊀热力学模拟为预测不同掺量矿渣微粉水泥净浆试样在热力学平衡下的物相组成,根据其原料组成及前述试验配合比,采用GEMs 软件对其进行模拟,结果如图7所示㊂可以看出,矿渣微粉水泥净浆中出现了C-S-H 凝胶㊁氢氧钙石(portlandite)㊁AFm㊁C 3AH 6㊁Friedel 盐㊁Kuzel 盐㊁水滑石(hydrotalcite)㊁C 2S(Belite)和硫酸钠㊂随着矿渣微粉掺量增加,C-S-H 凝胶含量逐渐增加,氢氧钙石含量逐渐减少㊂这一结果与XRD 和DTG 测试结果一致㊂同时,说明了随着矿渣微粉掺量增加,体系中矿渣微粉发生火山灰反应,促进C-S-H 凝胶产生,氯离子物理吸附能力逐渐增强㊂热力学模拟结果展示了体系化学稳定状态下的最终物相,可用于预测反应的方向㊂当矿渣微粉掺量为10%时,Kuzel 盐逐渐向Friedel 盐转换;当掺量高于30%时,Kuzel 盐完全转变为Friedel 盐㊂说明了在低掺量时,Friedel 盐更容易分解向更稳定物相Kuzel 盐转变;而掺量高于30%时,3246㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷主要生成氯离子化学固化能力较强的Friedel 盐,氯离子化学固化能力更加稳定㊂此外,随着矿渣微粉掺量增加,体系水滑石含量逐渐增加㊂而水滑石具有表面吸附氯离子的能力,将有助于提升体系氯离子固化能力㊂当矿渣微粉掺量高于30%时,体系物相开始存在C 2S,可能归因于体系中自由水(Aqua)被完全消耗,而C 2S 未能完全水化㊂因此合适的水胶比是影响矿渣微粉水泥基材料水化性能的重要因素㊂图7㊀热力学平衡状态下矿渣微粉水泥净浆的物相分布Fig.7㊀Phase distribution of GGBS cement paste under thermodynamic equilibrium state 由XRD㊁DTG 和GEMs 分析得出,矿渣微粉能够提高水泥净浆体系氯离子物理吸附能力和化学结合能力㊂物理吸附能力的提升归结于矿渣微粉的火山灰效应,矿渣微粉的掺入使体系中生成了更多的C-S-H 凝胶,氯离子物理吸附能力逐渐增强㊂化学结合能力的提升归因于掺入矿渣微粉促进生成氯离子化学结合能力强的Friedel 盐㊂此外,随着矿渣微粉掺量的提升,具有表面吸附氯离子能力的水滑石含量逐渐增加,进一步提升了体系氯离子固化能力㊂由孔结构分析得出,矿渣微粉能够细化水泥净浆孔隙结构,且存在最优掺量,归结于其自身微集料效应以及生成物C-S-H 凝胶的填充效应㊂3㊀结㊀论1)矿渣微粉的掺入能够减少净浆体系用水量,延长凝结时间,提升浆体流动度,有效改善水泥净浆工作性能;矿渣微粉水泥净浆早期强度相对较低,水泥净浆早期抗压强度随矿渣微粉掺量增加逐渐降低,而后期抗压强度随矿渣微粉掺量增加提升明显,在30%掺量时强度最高㊂2)随着矿渣微粉掺量增加,水泥净浆氯离子固化率逐渐提升,但掺量较高时后期氯离子固化能力提升作用受到限制,在30%掺量时相对较优㊂30%掺量矿渣微粉水泥净浆相比空白组7d 龄期氯离子固化率提升14%,28d 龄期氯离子固化率提升14%㊂3)矿渣微粉水泥净浆氯离子固化机理与氯离子化学结合㊁物理吸附和阻迁能力有关㊂矿渣微粉掺量由0%提升至40%时,Friedel 盐和Kuzel 盐含量逐渐增加,氯离子化学结合能力逐渐增强;矿渣微粉发生火山灰反应使C-S-H 凝胶含量显著提升,导致物理吸附能力逐渐增强;试样孔隙率发生明显变化导致氯离子阻迁能力先升高后降低,在30%掺量时达到最高并发挥主导作用㊂4)热力学模拟结果表明,水泥净浆中矿渣微粉掺量不低于30%时,热力学衡状态下的氯盐物相主要为化学固化能力较强的Friedel 盐,氯离子化学固化能力更加稳定㊂参考文献[1]㊀LIU X H,TAN H B,MA B G,et al.Effect of the prepared barium@hydrogel capsule on chloride ion binding of Portland cement paste[J].Composites Part B:Engineering,2022,247:110314.[2]㊀JIN Z Q,HOU D S,ZHAO T J.Electrochemical chloride extraction (ECE)based on the high performance conductive cement-based compositeanode[J].Construction and Building Materials,2018,173:149-159.[3]㊀PRADHAN B.A study on effectiveness of inorganic and organic corrosion inhibitors on rebar corrosion in concrete:a review [J].MaterialsToday:Proceedings,2022,65:1360-1366.[4]㊀JAIN A,GENCTURK B,PIRBAZARI M,et al.Influence of pH on chloride binding isotherms for cement paste and its components[J].Cement㊀第9期张㊀涛等:矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响3247 and Concrete Research,2021,143:106378.[5]㊀DHIR R K,EL-MOHR M A K,DYER T D.Chloride binding in GGBS concrete[J].Cement and Concrete Research,1996,26(12):1767-1773.[6]㊀GUO Y Q,ZHANG T S,DU J P,et al.The chloride binding capacity and stability of gap-graded blended cement with calcined hydrotalcite andmetakaolin[J].Journal of Building Engineering,2022,49:104093.[7]㊀BABAAHMADI A,MACHNER A,KUNTHER W,et al.Chloride binding in Portland composite cements containing metakaolin and silicafume[J].Cement and Concrete Research,2022,161:106924.[8]㊀CHANG H L,WANG X L,WANG Y F,et al.Chloride binding behavior of cement paste influenced by metakaolin dosage and chlorideconcentration[J].Cement and Concrete Composites,2023,135:104821.[9]㊀YOSHIDA S,ELAKNESWARAN Y,NAWA T.Electrostatic properties of C-S-H and C-A-S-H for predicting calcium and chloride adsorption[J].Cement and Concrete Composites,2021,121:104109.[10]㊀LIU X H,MA B G,TAN H B,et 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锂渣对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响研究韩国旗;温勇;王晨;马丽莎;王渤【期刊名称】《混凝土与水泥制品》【年(卷),期】2017(000)007【摘要】通过试验研究不同水灰比和锂渣替代率的混凝土试件在不同侵蚀龄期、氯盐溶液浓度的作用下,探讨锂渣对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响.试验采用自然浸泡法研究氯离子在饱和混凝土中扩散传输性能,通过钻芯取样,分层研磨,依照水溶性氯离子含量的测定方法获取各试件不同深度的氯离子浓度.结果表明,氯离子在混凝土中的扩散能很好地吻合Fick第二定律;锂渣作为矿物掺合料替代水泥后能有效降低氯离子在混凝土中的扩散,当锂渣掺量为20%和30%时,混凝土氯离子扩散系数仅相当于空白试件的40%和37%.水灰比的降低能够显著降低混凝土氯离子扩散系数;随着侵蚀龄期的增大,氯离子扩散系数减小,且各龄期下掺入锂渣的混凝土氯离子扩散系数均比空白试件小.【总页数】5页(P22-26)【作者】韩国旗;温勇;王晨;马丽莎;王渤【作者单位】新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐830047【正文语种】中文【中图分类】TU528.041【相关文献】1.锂渣钢渣复合高性能混凝土抗氯离子的渗透性能 [J], 吴福飞;侍克斌;努尔开力·依孜特罗甫;董双快;胡全2.FBR-FF型防腐阻锈剂对高性能混凝土抗氯离子侵蚀性能影响研究 [J], 柯开展3.粉煤灰对高性能混凝土抗压及抗氯离子侵蚀性能试验研究 [J], 江涛;曾水金;曾艺勤;肖雄德;陈峰4.三重因素作用下矿渣混凝土抗氯离子侵蚀性能研究 [J], 宋鲁光;宋杨;王海5.膏体硅烷对高性能混凝土吸水性和抗氯离子侵蚀性能的影响研究 [J], 李传夫;杨海成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。