花岗岩石粉对硫氧镁水泥耐久性的影响

作     者：靳凯戎 

作者单位：辽宁科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毕万利

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：硫氧镁水泥 花岗岩石粉 水化产物 耐久性 

摘      要：作为一种绿色胶凝材料,硫氧镁水泥(MOS)具有轻质、低导热系数、难碳化等优良性能,但耐水性差制约了其在土木工程中的应用。为优化MOS耐久性,本文以工业固废-花岗岩石粉(GP)作为混合材,研究了其对MOS抗压强度、耐水性、抗冻性、耐盐侵蚀性能和抗碳化性能的影响。此外,利用X射线衍射仪、同步综合热分析仪、扫描电镜、压汞仪等分析方法与检测设备,跟踪了改善后MOS相组成、微观形貌及孔结构的变化。试验结果如下:当GP掺量为30%和40%时,MOS的28d抗压强度和浸水6d耐水软化系数分别达到最大值,为74.1MPa和1.18。掺加GP的MOS浸水后,溶液中Mg和SO的浓度随着MOS耐水软化系数提高而降低,体系中生成的Mg(OH)结晶程度更高,有利于MOS耐水性。GP掺量为40%,冻融(F-T)循环次数较空白样提高50%。F-T循环过程中,5Mg(OH)·Mg SO·7HO(5-1-7)相晶体表现出了生长和溶解的现象。掺加GP可以降低抗压强度损失率和质量损失率,提高抗冻性能。MOS浸入盐溶液230d后,基体表面和气孔内生成硫酸钙和硫酸钠晶体,这使基体内部产生膨胀应力,导致基体结构遭到破坏。GP掺量为50%,MOS浸入1.5mol/L NaCl、1mol/L NaSO溶液230d,耐盐软化系数提高到0.58和0.57,空白试样浸入同浓度盐溶液中230d,耐盐软化系数低至0.32和0.24。掺加GP可以提高MOS耐盐侵蚀性能。GP掺量为40%,MOS空气养护28d后在CO中养护28d,强度保留系数较空白样提高112%。CO中养护28d后浸水120d,软化系数较空白样提高123.8%,CO养护环境提高了含GP的MOS的耐水性。掺加GP有利于MOS抗碳化性能的提升。