喷射混凝土的抗硫酸盐性及相组成( Sulfate resistance and phase composition of shotcrete )

J Kaufmann R Loser F Winnefeld A Leemann

喷射混凝土经常与含有硫酸盐的地下水直接接触。非碱铝酸盐促进剂与不同类型水泥配制的现代喷射混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能与其微观结构、输运性能、孔隙率和物相组成有关。通过对这些特性的表征，可以通过识别相关的物理和化学影响因素来综合评价喷射混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。与常规混凝土一样，水泥种类和水胶比对喷射混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能也具有决定性作用。一方面，毛细管孔隙率和扩散系数表现出水泥特有的差异，相应地，不同水泥类型和W/B的试样中硫酸盐溶液吸收量和硫分布也不同。另一方面，水泥的类型决定了钙矾石形成的可能性，从而对混凝土造成损害。硫酸盐膨胀是由单碳酸盐/半碳酸盐/单硫酸盐（AFm相）转化为钙矾石引起的。抗硫酸盐水泥的应用并不能保证每种情况下喷射混凝土的抗硫酸盐性。然而，它们的使用最大限度地减少了潜在的损害。在抗硫酸盐试验中，与常规混凝土相比，由于硬化水泥浆体体积较大，最大集料粒径较小，喷射混凝土在硫酸盐膨胀较高时发生损伤，导致动弹性模量下降。研究结果表明，所研究的无碱促进剂在所研究的用量范围内对抗硫酸盐侵蚀性没有直接的影响，且比铝酸盐基含碱促进剂表现出更好的抗硫酸盐侵蚀性。然而，促进剂通过增加喷射混凝土的孔隙率和渗透率，从而增加喷射混凝土的硫酸盐溶液吸收量，间接影响抗硫酸盐侵蚀能力。

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