不同硫酸盐环境下铝酸三钙的劣化过程及机制

作者：王炳监; 齐道正; 陈登

来源：无机盐工业, 2022, 54(08): 119-150.

DOI：10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0648

• 硫酸盐侵蚀
• 铝酸三钙
• 硫酸钠
• 硫酸镁

主要研究了硫酸钠和硫酸镁溶液对铝酸三钙(C3A)单矿浆体损伤的影响，使用外观、膨胀率、质量变化研究了浆体宏观性能的劣化，并进一步采用半定量X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了浆体的侵蚀产物含量和微结构，最后采用光学显微镜原位研究了C3A-CaSO4体系下钙矾石的形成特征。研究结果表明：外部的硫酸根能够扩散进入水泥基材料与含铝相的水化产物发生反应形成钙矾石，针棒状钙矾石在有限的空间中不断形成，会导致试件膨胀并引起质量的增加。在硫酸钠溶液中浸泡120 h后浆体中钙矾石质量分数上升到20.12%，而硫酸镁溶液中浆体的钙矾石质量分数仅为6.87%。与硫酸钠溶液不同，镁离子的存在会与孔溶液中的氢氧根发生反应形成氢氧化镁附着在表层，抑制了外部硫酸根的侵入，同时该环境下氢氧根的消耗引起的较低pH有利于石膏的生长。

• 单位
  苏州科技大学; 建筑工程学院; 土木工程学院; 盐城工业职业技术学院