盐湖环境对碱激发混凝土强度和孔结构的影响

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发布时间：2021-09-03

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盐湖环境对碱激发混凝土强度和孔结构的影响
宋强。李婷。张肖燕
(西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安710055)
摘要：为阐明碱激发混凝土在盐湖环境下的强度发展规律，对比研究了在清水和模拟盐湖环境中，NaOH和KOH激发矿渣水
泥混凝土强度发展和微观结构的变化。试验结果表明：养护于清水和盐湖溶液中的碱激发矿渣混凝土强度分别在NaOH和KOH
掺量为5％和8％时具有最高的抗压强度。盐湖养护细化了混凝土中小于100 am的孔结构，且对KOH激发混凝土孑L结构细化效
果更为明显。混凝土中的孔含量随着龄期逐渐降低，养护于盐湖溶液中的混凝土孔含量随着龄期下降幅度更大。养护于盐湖溶
液中的NaOH激发矿渣混凝土中出现了NaCI晶体，NaC1晶体是盐湖溶液中c1一和NaOH溶解出的Na 离子结合的产物，并随
着水化进行不断长大。养护在清水中NaOH激发混凝土和养护在清水和盐湖中的KOH激发混凝土均出现了方解石晶体相。养
护于盐湖溶液的混凝土界面过渡区的裂纹比清水养护的试样裂纹宽度更细。
关键词：碱激发矿渣；盐湖环境；抗压强度；孔结构
中图分类号：TU528．01 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)06—0009—04
Efect of bittern environment on strength and pore structure of alkali—activated concrete
SONG Ojang，LI Ting，ZHANG Xiaoyan
(College of Materials and Mineral Resources，Xi'an University of Architecture and Technology，Xi'an 710055，China)
Abstract：For exploring the strength evolution ofalkali—activated slag(AAS)concrete in salt lake environment，a comparative study of
strength and microstructures of Na0H and KOH activated slag concrete immersed in fresh and artificial bittern solution was conducted．
The experimental results show that the AAS concrete iS activated bv 5％NaOH and 8％KOH exhibits excellent compressive strength in
fresh water and bittern solution．Pore smaller than 100 nm is refined by bittern solution．and the refinement effect on KOH activated slag
concrete is more remarkable than on Na0H activated slag concrete．Pore content of concretes decreases with the age．and the scope of
the decrease for concrete cured in bittern solution iS greater than cured in flesh water．NaCl crystal can be observed in NaOH activated
concrete cured in bittern solution．and this is results of crystallization of Cl—from bittern solution and Na originated from activator．The
size of NaCI crystal particles gradually increase with the hydration．Some of calcite crystals have also been detected in KOH activated
concrete cured in bittern solution or in fresh water．but only in NaOH activated concrete cured in fresh water．AU concrete display micro．
cracks in interracial aggregate—paste zone．However，the crack width in concrete cured in bittern solution smaller than that in concrete
cured in fresh water．
Key words：alkali—activated slag；bitern environment；compressive strength ；pore structure
0 引言
中国是一个多盐湖国家，有l 000多个盐湖。盐湖富
集多种盐类，是重要的矿产资源。然而在盐湖环境中，水泥
混凝土受到严重腐蚀，钢筋混凝土构件3~5年甚至1年即
遭破坏，给工程建设带来了一系列的问题⋯。盐湖地区水
泥混凝土力学性能和耐久性也因此受到工程界的长期关
注和研究。目前对于处于盐湖环境中的主要研究对象
仍以传统硅酸盐水泥混凝土为主，余红发等人系统研究了
硅酸盐水泥混凝土在盐湖环境中的性能退化过程与机
理” ，涉及混凝土碳化、氯离子扩散、硫酸盐侵蚀、抗冻
性等多个方面。
碱激发材料与传统硅酸盐混凝土在水化过程、水化产
物方面存在很大差异，碱激发材料在耐化学侵蚀方面展示
出突出的性能，但当前的研究主要考虑单一侵蚀溶
液或低浓度混合溶液对材料性能的影响，盐湖高
浓度混合溶液对碱激发混凝土力学性能和微观结构的研
究很少。本试验通过研究碱激发材料在盐湖溶液中的强度
变化过程和微观结构，以期为碱激发材料在抗盐湖侵蚀方
面提供试验基础。
1 试验
1．1 试验原料
试验用高炉矿渣来自陕西龙钢公司，比表面积
450 rn ／kg，化学成分见表1。试验用砂子为中砂，细度
模数2．7，试验用石子为石灰岩碎石，粒径5～20 Inm。分