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碳硫硅钙石的化学定量分析

建筑材料学报 2020年第6期23卷 1518-1523页

作者：宋远明赵宇王志娟烟台大学环境与材料工程学院山东烟台264005

基于混凝土中含硫水化产物化学特性的差异,采用氯化钡和氯化钙溶液处理水泥水化浆体样品,将碳硫硅钙石(TSA)与其他含硫水化产物进行分离,进而测得TSA含量.结果表明:采用该方法测定的硫酸钠-硫化钙-单硫型水化硫铝酸钙(AFm)-石膏-钙矾石(... 详细信息

基于混凝土中含硫水化产物化学特性的差异,采用氯化钡和氯化钙溶液处理水泥水化浆体样品,将碳硫硅钙石(TSA)与其他含硫水化产物进行分离,进而测得TSA含量.结果表明:采用该方法测定的硫酸钠-硫化钙-单硫型水化硫铝酸钙(AFm)-石膏-钙矾石(AFt)-TSA混合物中的TSA含量,平均准确率可达92%以上;用该法定量测试了浸泡于硫酸盐溶液中水泥净浆试件的TSA含量,其含量顺序为硫酸镁>硫酸铝>硫酸钠.由此可见,用该化学定量法定量碳硫硅钙石可行而且可靠.

关键词：混凝土碳硫硅钙石定量方法化学分析

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碳硫硅钙石形成机制的定量分析

硅酸盐学报 2012年第5期40卷 711-714页

作者：高礼雄杜雪刚孔丽娟石家庄铁道大学材料科学与工程学院石家庄050043 中国建筑材料科学研究总院国家绿色建材重点实验室北京100024

设计了两种人工合成碳硫硅钙石的实验方法以研究水泥基材料中碳硫硅钙石的侵蚀机理。用X射线衍射、Raman光谱对水泥基材料不同龄期的反应产物进行定性分析,并采用Rietveld方法进行定量表征。结果表明:碳硫硅钙石在不能生成钙矾石的环境... 详细信息

设计了两种人工合成碳硫硅钙石的实验方法以研究水泥基材料中碳硫硅钙石的侵蚀机理。用X射线衍射、Raman光谱对水泥基材料不同龄期的反应产物进行定性分析,并采用Rietveld方法进行定量表征。结果表明:碳硫硅钙石在不能生成钙矾石的环境下仍可形成,说明其可以直接反应生成;在有钙矾石生成的环境下,碳硫硅钙石也可生成,表明碳硫硅钙石形成机理存在Woodfordite转变机理。钙钒石的存在提高了碳硫硅钙石的产率。相比较而言,Woodfordite转变机理比直接生成机理更容易发生,且两种机理可以同时并存。

关键词：水泥基材料碳硫硅钙石 Rietveld方法定量分析

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碳硫硅钙石的形成及其对混凝土性能的影响

建筑材料学报 2005年第4期8卷 431-435页

作者：高礼雄姚燕王玲管学茂中国建筑材料科学研究院水泥科学与新型建筑材料研究所北京100024

研究了石灰石粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响.石灰石粉取代水泥用量为0,20%,40%.180d浸泡试验表明:石灰石粉掺量越高,侵蚀溶液温度越低,混凝土遭受硫酸盐侵蚀破坏的程度越严重;掺石灰石粉的混凝土在0～10℃的条件下可引起碳硫硅钙石... 详细信息

研究了石灰石粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响.石灰石粉取代水泥用量为0,20%,40%.180d浸泡试验表明:石灰石粉掺量越高,侵蚀溶液温度越低,混凝土遭受硫酸盐侵蚀破坏的程度越严重;掺石灰石粉的混凝土在0～10℃的条件下可引起碳硫硅钙石类型的硫酸盐侵蚀破坏.

关键词：混凝土硫酸盐侵蚀侵蚀机理碳硫硅钙石钙矾石

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Ca^(2+)促进碳硫硅钙石的形成

建筑材料学报 2015年第3期18卷 369-374页

作者：肖佳孟庆业马保国王迎斌中南大学土木工程学院湖南长沙410075 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室湖北武汉430070

采用Struble法合成碳硫硅钙石,研究了CaCl2,CaO以及Na2SO4,Na2CO3对碳硫硅钙石形成的影响,并用红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了不同龄期的生成产物.结果表明:CaCl2和CaO均能提高碳硫硅钙石形成的速率,且CaCl2的加速效果更明显;碳... 详细信息

采用Struble法合成碳硫硅钙石,研究了CaCl2,CaO以及Na2SO4,Na2CO3对碳硫硅钙石形成的影响,并用红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了不同龄期的生成产物.结果表明:CaCl2和CaO均能提高碳硫硅钙石形成的速率,且CaCl2的加速效果更明显;碳硫硅钙石的形成速率随Ca2+含量的增加而增大,提高Na2SO4和Na2CO3的含量并不能显著加速碳硫硅钙石的形成;硅酸盐中的硅氧四面体向碳硫硅钙石中的硅氧八面体的转变是碳硫硅钙石形成反应的速率控制步骤,Ca2+可提高碳硫硅钙石形成过程中硅氧八面体过渡态的稳定性并促进其形成,从而提高了碳硫硅钙石的生成速率.因此,可通过降低Ca2+含量来减缓碳硫硅钙石的生成.

关键词：碳硫硅钙石钙离子硅氧八面体机理

水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的研究进展

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硅酸盐学报 2022年第8期50卷 2270-2283页

作者：吴萌张云升刘志勇佘伟眭世玉安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 兰州理工大学土木工程学院兰州730050 东南大学材料科学与工程学院南京211189 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033

水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA侵蚀)在我国西部交通与水利工程中屡屡发生,且TSA侵蚀较传统钙矾石型及石膏型硫酸盐侵蚀相比具有更大的危害性与更强的隐蔽性。本工作综述了碳硫硅钙石的物理与化学特性并系统总结了其微观表征分... 详细信息

水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA侵蚀)在我国西部交通与水利工程中屡屡发生,且TSA侵蚀较传统钙矾石型及石膏型硫酸盐侵蚀相比具有更大的危害性与更强的隐蔽性。本工作综述了碳硫硅钙石的物理与化学特性并系统总结了其微观表征分析方法,同时对碳硫硅钙石不同形成机理与TSA侵蚀破坏影响因素进行了全面分析和归纳。在此基础上,对TSA侵蚀破坏预防与抑制措施研究进展进行了介绍。最后,探讨了TSA侵蚀未来研究需要注意的重要问题。

关键词：水泥基材料碳硫硅钙石钙矾石硫酸盐石灰石粉

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石膏对碳硫硅钙石型硫酸盐破坏的影响

硅酸盐学报 2016年第11期44卷 1571-1578页

作者：吴萌姬永生张领雷李军胡亦杰中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221116 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心江苏徐州221116

通过将内掺不同种类和不同质量分数二水石膏的水泥-石灰石粉净浆和胶砂试件在(5±1)℃的低温条件下长期浸泡,并定期观测试件外观形貌与抗压强度变化,同时对净浆试件取样进行X射线衍射和Fourier红外光谱分析,研究了石膏掺量对水泥基材料... 详细信息

通过将内掺不同种类和不同质量分数二水石膏的水泥-石灰石粉净浆和胶砂试件在(5±1)℃的低温条件下长期浸泡,并定期观测试件外观形貌与抗压强度变化,同时对净浆试件取样进行X射线衍射和Fourier红外光谱分析,研究了石膏掺量对水泥基材料碳硫硅钙石(TSA)型硫酸盐破坏的影响及破坏机理。结果表明:当净浆试件中石膏掺量≥10%时发生了TSA型硫酸盐破坏,而石膏掺量为7.0%和3.5%的净浆试件均未发生破坏;水泥基材料中的石膏是否会引起TSA型硫酸盐破坏与水泥基材料中所用水泥的铝酸三钙含量有关。

关键词：石膏水泥基材料硫酸盐碳硫硅钙石

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超细粉煤灰对碳硫硅钙石型硫酸盐破坏的影响

浙江大学学报（工学版） 2016年第8期50卷 1479-1485页

作者：吴萌姬永生陈晓峰张领雷陈向东中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点试验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221116 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心江苏徐州221116

通过将内掺不同质量分数硫酸镁的水泥-石灰石粉和水泥-石灰石粉-粉煤灰净浆试件在5℃±1℃的条件下长期浸泡,定期观测试件外观形貌变化,并对破坏产物进行X射线衍射(XRD)和红外光谱分析,研究超细粉煤灰火山灰效应对水泥基材料碳硫硅钙石... 详细信息

通过将内掺不同质量分数硫酸镁的水泥-石灰石粉和水泥-石灰石粉-粉煤灰净浆试件在5℃±1℃的条件下长期浸泡,定期观测试件外观形貌变化,并对破坏产物进行X射线衍射(XRD)和红外光谱分析,研究超细粉煤灰火山灰效应对水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐破坏的影响与作用机理.研究结果表明:当硫酸镁掺量较低时,水泥-石灰石粉-粉煤灰试件先于水泥-石灰石粉试件发生膨胀破坏;当硫酸镁掺量较高时,水泥-石灰石粉-粉煤灰试件和水泥-石灰石粉试件几乎同时发生碳硫硅钙石型硫酸盐破坏.这表明高活性超细粉煤灰的火山灰效应并不能起到抑制或者延缓碳硫硅钙石型硫酸盐破坏的作用.

关键词：超细粉煤灰水泥基材料硫酸镁碳硫硅钙石

电脉冲对加速水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的影响

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硅酸盐学报 2018年第8期46卷 1095-1102页

作者：方正王冲罗遥凌重庆大学材料科学与工程学院

通过测试电场环境中不同电脉冲参数条件下水泥净浆试件碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀（TSA）后的外观及抗压强度变化,结合扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射分析侵蚀产物组成,探讨了不同电脉冲参数对加速TSA的影响。结果表明：4组不同参数... 详细信息

通过测试电场环境中不同电脉冲参数条件下水泥净浆试件碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀（TSA）后的外观及抗压强度变化,结合扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射分析侵蚀产物组成,探讨了不同电脉冲参数对加速TSA的影响。结果表明：4组不同参数电脉冲（20 V-20 s、30 V-20 s、30 V-40 s及40 V-20 s）均明显加速了水泥基材料TSA反应,加快了碳硫硅钙石生成;电脉冲作用下加速了侵蚀试件的劣化,使其强度下降。脉冲周期20 s时,脉冲电压越高试件强度下降幅度越大,40 V-20 s电脉冲组试件90 d强度降低67%;脉冲电压为30 V时,脉冲周期20 s试验组90 d强度降低48%,较脉冲周期40 s组试件降低幅度更大。电脉冲作用120 d的侵蚀产物中出现大量碳硫硅钙石,脉冲周期为20 s时,脉冲电压由20 V升高到40 V,侵蚀产物中碳硫硅钙石的含量随之增长,高脉冲电压40 V组试件侵蚀程度最严重;脉冲电压不变,较短脉冲周期20 s时,TSA反应程度更高。

关键词：水泥基材料电脉冲参数碳硫硅钙石侵蚀加速

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碳硫硅钙石鉴别方法研究

硅酸盐通报 2015年第6期34卷 1498-1503页

作者：郭川川宋远明赵洋赵喜源王志娟烟台大学环境与材料工程学院烟台264005

碳硫硅钙石和钙矾石的晶体结构和形态极为相似,对其准确鉴别难度较大。本文采用化学方法合成出纯的钙矾石和碳硫硅钙石,并用XRD、EDS能谱、IR光谱和Raman光谱等微观测试手段对它们的结构进行表征,以探求碳硫硅钙石鉴定方法。研究结果表... 详细信息

碳硫硅钙石和钙矾石的晶体结构和形态极为相似,对其准确鉴别难度较大。本文采用化学方法合成出纯的钙矾石和碳硫硅钙石,并用XRD、EDS能谱、IR光谱和Raman光谱等微观测试手段对它们的结构进行表征,以探求碳硫硅钙石鉴定方法。研究结果表明,碳硫硅钙石和钙矾石的XRD图谱极为相似;碳硫硅钙石EDS能谱显示其主要含有S、Si和Ca等元素,而钙矾石则主要为S、Al和Ca等元素;碳硫硅钙石的IR光谱和Raman光谱分别在500cm-1处和658 cm-1处有特征吸收峰。研究发现,拉曼光谱是鉴别碳硫硅钙石存在的最有效方法。

关键词：碳硫硅钙石鉴别 IR EDS