摘 要

硅酸盐水泥是一种目前被广泛使用的水泥品种，而硫铝酸盐水泥是一种具有优良耐腐蚀性能的水泥，通过复合两种水泥，尝试将两者优良性能组合在一起，成为一种新的应用广泛的优质水泥。为研究硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥两种水泥在不同混合比例下复合体系的性能以及在氯盐环境和硫酸盐环境下的抗侵蚀性能，对六组原料（硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、80%硫铝酸盐水泥熟料20%石膏、10%硫铝酸盐水泥混合90%硅酸盐水泥、20%硫铝酸盐水泥混合80%硅酸盐水泥、30%硫铝酸盐水泥混合70%硅酸盐水泥）横向对比，通过测定六组原料在纯水环境下和两种侵蚀环境下的胶砂强度性能，计算抗蚀系数并分析强度的变化趋势。当六组原料到侵蚀龄期时，终止水化进行XRD、SEM测试，分析水化产物，解释强度变化的原因。总结分析，硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的强度、耐腐蚀等性能与其混合比例有关，通过本实验可总结出不同混合比例的复合水泥对性能变化影响的规律。

关键词： 硫铝酸盐水泥 硅酸盐水泥 复合体系 硫酸盐侵蚀 氯盐侵蚀

ABSTRACT

Portland cement is a kind of cement that is widely used at present, and sulphoaluminate cement is a kind of cement with excellent corrosion resistance. By combining two kinds of cements, try to combine the excellent properties of the two to become one. A new range of high quality cement for a wide range of applications. In order to study the performance of composite cements of Portland cement and sulphoaluminate cement at different mixing ratios and corrosion resistance in chloride and sulphate environments, six groups of raw materials (silicate cement, sulfur) Aluminate cement, 80% sulphoaluminate cement clinker 20% gypsum, 10% sulphoaluminate cement mixed 90% Portland cement, 20% sulphoaluminate cement mixed 80% Portland cement, 30% The sulphoaluminate cement was mixed with 70% Portland cement. In the transverse comparison, the corrosion resistance of the six groups of raw materials in the pure water environment and the two erosive environments were determined, and the corrosion resistance coefficient was calculated and the intensity trend was analyzed. When the six groups of raw materials reach the age of erosion, the hydration is terminated by XRD and SEM tests, and the hydration products are analyzed to explain the reasons for the change in strength. In summary, the strength and corrosion resistance of the Portland cement-sulfoaluminate cement composite system are related to the mixing ratio. The experiment can be used to summarize the influence of different mixing ratios of composite cement on the performance change.

Key words: Sulphoaluminate cement; Portland cement; Composite system; Chloride corrosion; Sulfate corrosion

目 录

摘 要 III

ABSTRACT Ⅱ

目 录 Ⅲ

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 硫铝酸盐水泥研究现状 1

1.2.1 硫铝酸盐水泥的性能 1

1.2.2 硫铝酸盐水泥的应用 2

1.2.3 复合硫铝酸盐水泥的研究现状 2

1.3 硫铝酸盐水泥抗侵蚀性能 3

1.3.1 硫铝酸盐水泥抗氯盐侵蚀性能 3

1.3.2 硫铝酸盐水泥抗硫酸盐侵蚀性能 4

第二章 实验设备及方法 5

2.1 实验原料及化学组成 5

2.1.1 化学纯试剂 5

2.1.2 工业原料 5

2.1.3 硫铝酸盐水泥熟料的制备 5

2.2 物理性能测试 6

2.2.1 抗压强度 6

2.2.2 侵蚀深度 6

2.3 分析与表征手段 6

2.3.1 水化放热分析 6

2.3.2 X射线衍射测试 7

2.3.3 扫描电子显微分析 7

第三章 硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥在侵蚀环境中的力学性能变化 8

3.1 抗压强度 8

3.1.1 硫铝酸盐水泥侵蚀力学 8

3.1.2 硅酸盐水泥侵蚀力学 8

3.1.3 硫铝酸盐水泥熟料掺加石膏侵蚀力学 9

3.1.4 硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥侵蚀力学 9

3.2 抗蚀系数 12

3.3 水化热分析结果 13

3.4 XRD分析结果 14

3.5 SEM分析结果 18

第四章 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 22

参考文献 23

致 谢 25

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

在《典型腐蚀环境分类表》 ( ISO 12944) 中，海洋环境是腐蚀等级最高的腐蚀环境^[1]。混凝土结构的长期性能表明它们的主要原因是加固腐蚀。 混凝土最容易受到侵蚀的暴露条件之一就是海洋环境。 在这些条件下，氯化物渗透和氯化物引起的增强腐蚀速率可能非常高，导致使用寿命缩短。如今，海洋工程逐渐成为热点，混凝土耐腐蚀性的研究成为非常重要而又紧迫的课题^[2-3]。

硫铝酸盐水泥是一种性能优良的特种水泥，它的主要矿物组成是无水硫铝酸钙和硅酸二钙, 通过在硫铝酸盐水泥熟料中掺加二水石膏制得的具有早期强度高，硬化速度快，微膨胀和自应力等特性的水泥^[4]。研究表明，硫铝酸盐水泥具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能因为其受侵蚀的化学内因较少，同时也具有良好的抗氯盐侵蚀性能，因为其水化产物可以填充孔隙，阻碍氯离子扩散并有固化氯离子的特性。

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