无机聚合物混凝土的腐蚀耐久性能研究.pdf

2 0 1 1年 第 2 期 (总 第 2 5 6 期 ) N u mb e r 2 i n2 0 1 1 ( T o t a l No 2 5 6) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORE nCAL RE SE ARCH d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 2 0 1 1 无机聚合物混凝土的腐蚀耐久性能研究 蔡 良才 ，付亚伟 ，曹定国 ，吴永根 ， ，李建举 2 ，张鲁渝 ( 1 空军工程大学 工程学院，陕西 西安 7 1 0 0 3 8 ；2 中航第九工程总队，四川 成都 6 1 1 4 3 1 ) 摘要： 采用硫酸盐与酸侵蚀试验 、 扫描电镜和能谱分析测试， 研究了无机聚合物混凝土( I P c ) 和硅酸盐水泥混凝- 1- ( P C ) 的腐蚀耐久 性、 微观结构、 组成与性能机理。 结果表明： I P C较 P c具有优异的耐硫酸盐和酸侵蚀性。 5 的硫酸钠溶液中侵蚀 6 0 d 后 ， I P C外观变化 评定为 I 级 ， 耐蚀系数为 O 9 9 ， 比 P c提高 了 2 5 3 ， 质量 和抗压 强度 略有 增长 ， P c强 度则降低 了 2 0 9 2 ； 5 的盐 酸溶 液中浸泡 6 0 d后 ， I P C外观变化评定为 I 级 ， 耐蚀系数为 O 9 8 ， 比P c提高 了 2 7 3 ， 质量损失不足 P C的 l 2， 强度损 失为 P C的 5 5 0I P C水化产物主要为 低 C a S i 比的 C S H( I ) 、 碱性铝硅 酸盐和沸石型矿物水化物 ， 没有 C a ( O H) ： 晶粒 和过渡带 ， 内部裂缝孑 L 隙少 ， 结构密实性和均匀性更好 ， 高 达 8 7 MP a的强度也提高 了界面抑制损伤 的能力 ， 因此 I P C具有优异的腐蚀耐久性能。 关键词 ： 无机 聚合物混凝土 ；硅酸盐水 泥混凝土 ；耐久性 ；硫酸盐腐蚀 ；酸腐蚀 ；微观结构 ；组 成 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 0 3 6 0 4 Cor r o si on du r abi l i t y of i nor ga ni c pol yme r c onc r e t e C AI L i a n g - c a i ， F UY a w e i ， C AODi n g - g u o ， wuYo n g - g e n 。 L I J i a n -j u 2 , Z H ANGL u - y u ( 1 S c h o o l o f E n g i n e e ri n g ， Ai r F o r c e E n g i n e e r in g Un i v e r s i t y ， Xi a n 7 1 0 0 3 8 ， C h i n a ； 2 No 9 E n g i n e e ri n g C o r p s o f C h i n a A i rpo rt， C h e n g d u 6 1 1 4 3 1 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： C o r r o s i o n r e s i s t a n c e ， mi c r o s t r u c tu r e ， c o mp o s i t i o nand p e rf o r ma n c e me c h a n i s m o f i n o r g an i c p o ly me r c o n c r e t e( C) w e l e c o mp a r e d wi t h po r t l and c o n c r e t e ( P C) b y s u l f a t e a n d a c i d c o r r o s i o n e x p e r i me n t s SE M a n d EDSTh e r e s u l t s s h o w I P C h a s b e t t e r s u l f a t e a n d a c i d c o r r os i o n r e s i s t a n c e Afte r b e i n g e x p o s e d t o 5 Na 2 S O4 f o r 6 0 d， a s s e s s me n t of s u r f a c e o f I PC i s I c l a s s ， c o r r o s i o n r e s i s t a n c e c o e f fie n t i s 09 9， 2 5 I 3 h i g he r t h a nP C ， ma s san d c o mp r e s s i v e s t r e n g t hi n c r e a s e s l i g h t l y， s tre n g t ho f I PC i s d e c r e a s e db y 2 0 9 2 ： Aft e r b e i n g e x p o s e dt o 5 h y d r o c h l o r i c a c i df o r 6 0 d， a s s e s s me n t of s urfa c e o fI PC i S I c l a s s ， c o rro s i o n r e s i s t a n c e c o e 伍 an t i S 0 9 8， 2 7 - 3 h i g h c r t h an PC ma s s c h a n g e i S l e s s t h an 1 2 o fP C ， s t r e n 【gth i s d e c r e a s e d a s 5 5 o f P C H y d r a t i o n p r o d u c t s o f I P C a r e mo s t l y C S H( I ) wi t h l o w C a S i ， a l k a l i n e a l u mi n a t e s i l i c a t e ， an d z e o l i t e mi n e r - a l ， i t d o e s n t h a v e Ca ( OH) 2 a n dtr a n s i t i o n s t r i p ， h a s l i t t l ei n n e r v o i d s a n d c r a c k s ， b e e r c o mp a c t d e g r e e a n du n i f o r mi t yo f s t r u c t u r e ， andh i g h C O rn- p r e s s i v e s t r e n gth( 8 7 MP a ) a l s o r e s t r a i n s i t s i n t e r f a c e d a ma g e t h e r e for e I P C h a s e x c e l l e n t c o rr o s i o n r e s i s t a n c e Ke yW O r ds ： i n o r g a n i cp o l ym e r c o nc r e t e； Po r t l andc e me n t c o n c r e t e ； d u r a b i l i t y； s u l f a t e c o r r o s i o n； a c i d c o rro s i o n； mi c r o s t r u c t u r e； c o mp o s i t i o n 0 引言 Me h t a 教授在第二届混凝土耐久性 国际学术会上指 出： “ 当 今世界， 混凝土破坏的原因， 按重要性递降顺序排列是 ： 钢筋腐 蚀 、 寒冷气候下的冻害 、 侵蚀环境的物理化学作用 ” 。 硬化水 泥浆 体和混凝土属碱性材料， 因此极易被酸性和硫酸盐环境腐蚀， 频 繁 的酸雨 、 p H值小 于 5的地下水 、 自然界及化工厂生产 中的酸 性和硫酸盐环境， 都对混凝土结构的耐久性造成极大的危害。近 年来公路、 机场 、 桥梁、 水电站 、 海港、 海底隧道、 海上采油平台、 市政废水处理厂及混凝土下水管道等混凝土结构都很大程度 由于受到酸或硫酸盐腐蚀而过早破坏口 - 2 1 。 目前 ， 对普通硅酸盐水 泥混凝 土( P o r t l a n d C o n c r e t e ， 简称 P C) 腐蚀耐 久性能 的研 究较 多， 但结果显示P C由于其自身内部缺陷和使用环境的影响而造 成腐蚀耐久性“ 先天不 足” 。 同时 ， 硅酸盐水泥“ 两磨一烧” 的生 产工艺消耗大量资源、 能源， 废气和粉尘污染严重 ， 造成了灾难 性的环境问题。 因此， 研究新型绿色高耐腐蚀性混凝土一直受到 收稿 日期 ：2 0 1 0 - 0 9 - 2 0 基金项目：军 队重点科研项 目( Z Y0 7 0 7 3 8 ) 36 学术界 和工程界的广泛重视 。 无机聚合物混凝土 ( I n o r g a n i c P o l y me r C o n c r e t e ， 简称 C) 是近年来国际上备受关注的一种有良好开发前景的新型结构 材料， 具有高强、 快硬、 高抗渗、 低热、 耐磨性好 、 高耐久性等性 能， 同时又具有利用工业废料、 节约能源、 成本低廉等优点圈 。 从 能源学和资源学角度上看， I P C不利用水泥熟料， 用碱激发矿渣 等工业废料的潜在 活性 制备环境 降负性混凝土 ， 为有效利用工 业废渣和生产 绿色环保 型建筑材料提供 了一个有效途径 ， 同时 还提高了混凝土的各项性能和服役寿命 。 2 0世纪 7 O年代， G i u k h o v s k y首先研究了碱矿渣胶凝材料， 虽然至今已有多年的 历史 ， 国内外对 1 P C也研究颇 多 ， 但 目前 对 I P C性 能的研究 还缺乏系统性 ， 尤其对 I P C的组成 、 结构和性能及其相互关系 的理解并不深入。 本研究通过硫酸盐和酸腐蚀等宏观试验和 S E M、 E DS 等微观测试手段， 对 I P C的腐蚀耐久性能和微观结构作进 一 步探索， 并与 P C进行对比试验 ， 分析其性能与组成、 结构之 间的相互联系， 为新型特种混凝土材料的开发研究和工程应用 提供理论基础和技术支持。 1 试验概 况 1 1 试验 材料 试验所用矿渣为江西萍乡联达高新建材厂的冶金高炉矿 渣微粉 ， 比表面积 4 1 0 m2 k g ， 密度 2 8 6 g c m ， 化学组成见 表 1 。 碱激发剂的配制是 I P C制备中关键的一个环节， 目前在激发剂 中 ， N a OH、 Na 2 C O 、 N a O S i O： 和 N a ： S O 最为容 易获 得和 最经 济 ， 钾化合 物 由于不易 获得 、 价格较贵 ， 因而限制 了其 应用 ， 且 钾和钠化合物的特性是非常相近的【2 】 。 本试验选用由深圳航天科 技创新研究院研制的Na O H和 N a S i O 水玻璃复合溶液。 砂子为 陕西灞河中砂， 级配合格， 密度 2 6 3 g c m ， 堆积密度 1 5 0 3 k g m 。 石子为陕西泾阳石灰岩碎石( 5 2 0mm： 2 0 - 4 0m m= 4 5 ： 5 5 ) ， 密度 2 7 8 g c m3 ， 堆积密度 1 5 9 0 k g m， 。 水泥采用陕西耀县秦岭牌 P O 4 2 5 R级水泥 ， 密度 3 1 0 g c m ， 技术指标见表 2 。 表 1 矿渣的化学组成 成分 C a O S i O2 A1 2 O 3 Mg O Mn O F e 1 03 T i O2 L o s s 含量 3 8 9 5 3 3 9 1 1 0 7 1 9 4 l 0 3 1 3 2 8 3 4 3 1 2 7 表 2 水泥的技术指标 1 2试验 方法 1 2 1 腐蚀耐 生 试验方法 混凝 土样品标 准养护 室养护 2 8 d 后 取 出 ， 测 出试 件 的抗 压强度， 并称出每个试件的质量 ， 然后将各组混凝土试件( 每 组 3块 ) 分别浸泡在 5 H C 1 溶液、 5 N a S O 溶液和清水中， 液面至少高出试件顶面 3 0 mm， 采用玻璃盖塑料容器 ， 浸泡 6 0 d后 从溶 液 中取 出 ， 用 清 水仔 细 洗涤 各试 样 表 面 ， 然 后依 次称取 试样 浸泡后 的质量 ， 测定试 件在 浸泡 介质 中和清 水 中 相同龄期 、 相同配合 比的混凝土抗压强度 ， 比较试件腐蚀前 后 的质量 和强度 ， 求 出其耐 蚀系数 K值 。以混凝 土质量损失 、 强度 比和耐蚀 系数 K值 为指标 比较 各组 混凝 土 的腐 蚀 耐久 性能， 同时观察试件外观变化以对混凝土的腐蚀耐久性进行 综合评定。 混凝土质量损失 、 强度 比和抗蚀系数按式 ( 1 ) ( 3 ) 计算 ： Rs =Rb - Rh ( 1 ) b Wb -g ( 2 ) b D K= ( 3 ) 尺， 式 中： 厂一 标养 2 8 d后的试件质量 ， k g ； 一 浸泡 6 0 d后试件的质量， k g ； 广一 浸 泡 6 0 d 后试件的质量损失 ， ； R 一标养 2 8 d后试件抗压强度 ， MP a ； 尺 一浸泡 6 0 d后试件抗压强度 ， MP a ； 厂浸泡 6 0 d后混凝土抗压强度比 ； 尺 侵蚀溶液中浸泡 6 0 d 后抗压强度 ， MP a ； 在清水中浸泡 6 0 d 后抗压强度 ， MP a ； K 抗 蚀系数 ， K 0 8为合格。 外 观变化评定标 准为 ： 浸泡后 ， 试件 的外观基 本无变化 的 为耐腐蚀 ； 有粉 化 、 起 砂现象 的为尚耐腐蚀 ； 严 重起砂及 掉角 、 开裂的为不耐腐蚀。 三级代号分别为 I 、 I I 和 l I l 。 1 2 2 微观分析试验方法 采用扫描电镜 S E M 和能谱 分析 E DS对 I P C和 P C进行微 观结构分析， 试验在中国兵器工业集团第 2 1 3研究所进行 ， 样 品从 已测过抗压强度试验的试件断头上选取 。 首先在每个试块 要观察 的表面上喷金 ， 待金层 凝 固后 ， 再放人 电镜扫描 仪 中进 行观察 ， 然后利用 S E M 拍摄有特征的微观结构形貌 ， 并进行相 同部位 的能谱分析。 1 3 试验配合 比设计与样品的制备 I P C和 P C拌合物均由一台容量为 6 0 L的单卧轴强制式搅 拌机搅拌完成。 碱激发剂的加入有 3 种方式 ： 预先溶解到拌 和水中； 与矿渣共同粉磨； 先和磨细矿渣干混再加拌合水。 第二种是最为有效的， 但一些激发剂在研磨和储存过程中可能 会水解 ， 在这种情况下使用第一种方式是 比较合适 的 。当磨细 矿渣 与溶有激发 剂的溶液 混合时 ， 矿渣 颗粒在水 中分散 ， 并形 成浆体 。因此本试验采用 激发剂预先溶解 的方式 ， 并确 定投料 顺序和搅拌时间依次 为 ： 砂 +矿渣 ( 3 0 S ) 一石 子( 3 0 S ) 一激发剂 溶液( 1 2 0 S ) ， 试件采用 1 0 0 minx 1 0 0 minx 1 0 0 m m立方体， 拌合 后加入模具并放置在标准 振动台上振实 ， 振动 时间为 6 0 9 0 S ， 以拌合物表面泛浆为准， 试件成型后在 2 0 C室温下放置 2 4 h ， 然后编号脱模， 立即放人标准养护室进行养护。 I P C、 P C的具体 配合比及 2 8 d 抗 压强度见表 3 、 4 。 表 3 I P C试验 配合比 编号 水泥 ( k g m )水灰 比 水 ( k g m )砂 率 2 8 d抗压强度 MP a P 3 3 0 0 43 1 41 9 3 2 5 0 7 2 试验 结果及讨论 I P C和 P C的耐酸和硫酸盐腐蚀试验结果见表 5 。 2 1 混凝 土的硫 酸钠 腐蚀 耐 久性 由表 5可以看出 ， 在 5 的 Na ： S O 溶液 中侵 蚀 6 0 d后 ， P C 的抗压强度显著降低， 强度比 为 2 0 9 2 ， 抗蚀系数为 0 7 9 ， 质量稍有降低 ， 试件边、 面、 角都明显软化， 底部 现集料裸露 现象 ， 外观变化评定为 I I 级 ， 可见遭受硫酸盐侵蚀较为严重 ； 3 组 I P C试件表面看不到遭受侵蚀破坏的明显痕迹， 外观没有可见损 伤， 外观变化评定为 I 级； 质量和抗压强度不但没有降低 ， 反而 略有增长， 质量的增加为腐蚀产物和腐蚀性介质留在试件内部 所致 ， 强 度的增长是 强度随侵 蚀龄期继续 发展 的结 果 ； 抗 蚀系 数都大于 0 8 ， 平均为 O 9 9 ， 比P C提高了2 5 3 ， 可见 I P C具有 优异的硫酸盐腐蚀 耐久性能 。 2 2混凝 土的 盐酸腐 蚀 耐久性 由表 5可 以看 出， 在 5 的 H C 1 溶液 中浸 泡 6 0 d后 ， P C遭 7 表 5 I P C和 P C腐蚀耐久性试 验结果 受酸侵蚀非常严重， 试件表面已经发生开裂、 棱角脱掉和表面松散 状等破坏特征 ， 外观评定为 I I I 级 ， 质量损失很大( 达 2 1 7 4 ) ， 强度下降较多， 强度比为2 2 9 3 ， 抗蚀系数为 0 7 7 ； 而 I P C试件 表面则较粗糙， 不像清水及 Na 2 S O 溶液中试件表面基本保持 光滑状态， 这说明 I P C受 H C I 侵蚀也趋严重 ， 但无开裂和脱落， 外观变化评定为 I 级， 质量损失很小 ， 不足 P C的 1 2 ， 且强度损 失很小 ， 强度 比平 均为 1 2 7 ， 为 P C的 5 5 ， 1 P C在 酸性侵蚀 介质中强度基本保持不损失， 抗蚀系数远高于 P C， 为 0 9 8 ， 比P C 提高了2 7 3 ， 表明AS C具有优良的抗酸侵蚀性能。 日本 N i p p o n S t e e l C o mp o r a t i o n 公司通过试验也证实了碱激发矿渣水泥的高 抗侵蚀性 ， 如表 6 圆 。 表 6 不 同水泥在浓度为 1 0 g L的硫酸溶液 中的耐蚀系数 水泥 耐蚀 系数 6 个月后 l 2 个月后 3 微观结构与性能机理 众所周知， 任何一种材料的宏观性能都是由其组成和微观 结构决定的， 混凝土组成是影响其微观结构的主要因素 ， 而混 凝土微观结构与其宏观性能则存在直接的相关性。利用扫描电 镜 S E M 和能谱分析 E D S对 I P C和 P C的微观结构 和组成进行 分析。 3 1 P C 的微 观 结构 图 1 、 2为 P C的 S E M 图 ， 可 以看 出， P C内部有 明显 的小孑 L 和裂缝孔隙， 其过渡区中的水化产物 C a ( OH) ： 晶粒大且集中， 界面过渡区疏松多孔， 结晶类产物在此有足够的空间生长发育， 界面黏结不紧密， 为水分迁移提供了便利的通道， 降低了? 昆 凝 土的抗渗性能， 侵蚀性离子易于进入材料内部， 随腐蚀时问增 加， 部分s o , - 不断向内部扩散， 腐蚀产物密实混凝土内部结构在 近表面区生成的钙矾石结 晶长大 ， 一旦其膨胀应力超过混凝土 的抗拉强度， 将导致该区域形成许多微裂纹， 随腐蚀继续进行， 微裂纹形 成连通裂纹 ， 快速渗 透到混凝 土的内部 ， 钙矾石和石 膏大量生成 ， 裂纹 宽度大幅度增加 ， 从而造成侵蚀性破坏。 3 2 I P C的微观 结 构和腐 蚀耐 久性 能机理 图 3 、 4为 I P C的 S E M 和 E D S图。 分析结果表明， I P C内部 裂缝孔隙较少 ， 没有 明显 的过渡带 ， L e e a n d V a n De v e n t e r 研究 3 8 - 图 1 P C的 S E M 图( 可见孔隙 ) 图 2 P C的 S E M 图( 可见过渡带 ) 。 图 3 l P C的 S E M 图 也发现碱激发混凝土在 界面区没有发 现明显的界面过渡 区 】 。 I P C水化产物较密实 ， 没有 P C那样有大且集中的 C a ( O H) ： 晶 粒， 且水化物分布均匀， 与周围胶凝产物牢固地黏结为体， 各 种晶体相互交织 、 搭结， 使晶体的整体性更强， 结构密实性提 高， 从而使 I P C的耐侵蚀性能得以改善。 研究表明， I P C的水化产物中除了C a O S i O2 _ H 2 0系统的水 化物外， 尚含有大量的碱性铝硅酸盐水化物和沸石型矿物， 且不 U l Z j 4 5 6 ke V 圈 4 l P C的 ED S图 存在 C a ( O H) , 7 , 1 4 - 1 6 。 C S H是一种无定形的多孔胶凝物质 ， 硬 化水泥浆体 的特性在很 大程度上取决于 C S H。 C a O S i C 一 H O 三元系统有两种类型 ： C S H( I ) 和 C S H( I I ) ， 它们分布有 着不 同的溶解度 、 C a S t 比与平衡 P H值。C S H( I ) 是短程有序的三 位结构， P a l o mo等把这种水化产物称为“ 沸石前驱体” ( Z e o l i t e P r e c u r s o r ) ， 认 为沸石 是 由这种 水化产 物演化 的最终 形态 1 7 - 1 8 ， 且 C S H( I ) 比 C 。 S H( I I ) 具 有更好 的缓 冲能力 ， 这对 材料 的耐 侵蚀性能是有利 的口 1 。 从能谱分析结果来看 ， I P C的主要 水化 产 物 中含有大量 O、 S i 、 C a 、 A1 、 Mg 及 Na 等元素 ， 其中 S i ：AI = 3 4 6 ， C a ： S i = 1 0 3 ， 而传统硅酸盐水泥水化生成的 C S H的 C a ： S i = 1 5 1 7 ， 碱矿渣 水泥水化 生成 C S H 的 C a ： S i = 1 1 左 右【 l 5 ， 因此 ， 本 研 究制 备 的 I P C水 化 产 物 中 的 C S H 属 于低 C a S t 比 的 C S H( I ) 凝胶 ， 这 是由于激发剂 中 Na S i C 。 水玻 璃带人 了大量 S i C2 ， 从而使 I P C的C a S t 比大大减小。 Wa n g和S c r i v e n e r 用E DS 分析了 I P C水化产物的化学成分 ， 结果均检测到 了 A I 、 Mg及 Na ， 且在浆体中分布均匀。 他们比较了片状晶体、 反应边界处及大体 积浆体的化学成分， 并确认这些片状晶体为 C 4 A H 1 6 , 1 。 相比而 言， P C中除了存在不耐酸和硫酸盐侵蚀的 C a ( O H) 外 ， 还存在 许多高钙高碱性的短链状 C S H凝胶 ， 这些高钙 的短链 C S H 凝胶在强酸作用下极易发生解体 ， 这也是 I P C比 P C耐酸和硫酸 盐侵蚀性能优 良的原因之一 。 另外 ， I P C本身所具有的高强度 也对其耐侵蚀性能有贡献 。 本研究制备 的 I P C强度均在 8 7 MP a 左右 ， 远大于化学侵蚀的破 坏作用力 ， 不足以对混凝土产生结构破坏性作用 。 在试验 中发现 ， 在测试 I P C 6 0 d侵蚀龄期 的强度前 ， 将混凝土试件从侵蚀介 质 中取出时， 其表面尚看不出有被明显腐蚀的迹象， 并且棱角还 相 当锋利 、 坚硬 ， 这也是 I P C具有优异的宏观耐侵蚀性 的原 因。 4结 论 ( 1 ) 在 5 的 Na ： S O 溶液 中侵 蚀 6 0 d后 ， I P C抗蚀 系数为 0 9 9 ， 比 P C提 高了 2 5 3 ； 质量和抗压强度 随着龄期反 而略有 增长， P C的抗压强度则显著降低 ， 强度比为 2 0 9 2 ， 质量也有 降低 ； I P C侵 蚀后外观变 化评定 为 I 级 ， P C外观 变化评定 为 I I 级 ， 表明 I P C具 有优异 的硫酸盐腐蚀耐久性能。 ( 2 ) 在 5 的 HC I 溶液中浸泡 6 0 d 后 ， I P C的抗蚀系数为 0 9 8 ， 比 P C提高了2 7 3 ； I P C的质量损失很小， 为3 0 7 0 , - 1 0 0 l ， 不 足 P C的 1 2 ， 且强度损失很 小 ， 强度 比平均 为 I 2 7 ， 为 P C的 5 5 ， P C的质量损失很大， 达 2 1 7 4 ， 强度下降较多， 强度 比 为 2 2 9 3 ； I P C侵蚀后的外观变化评定 为 I 级 ， P C外观评定 为 I I I 级 ， 表 明 I P C具有优 良的酸腐蚀耐久性能 。 ( 3 ) I P C的水化 产物 主要为低 C a S t 比的 C S H( I ) 系统水 化物 、 碱性铝硅酸盐水化物和沸石型矿物 ， 内部裂缝孑 L 隙较少， 没有 P C那 样有大且集中的 C a ( O H) 晶粒 和过渡带 ， 水化产物 较密实， 均匀分布， 与周围胶凝产物牢固地黏结为一体， 各种晶 体相互交织 、 搭结 ， 使 晶体 的整体性更强 ， 结构致密 ， I P C的高强 度也远大于侵蚀的破坏作用力， 提高l_r界面抑制损伤发展的能 力 ， 从 而使 I P C具有优异 的宏观耐侵蚀 I生能。 ( 4 ) 需进一步探讨 微观结构对 I P C性能影响的机理和规律 ， 本文论述 了微观结构和组成 对 I P C耐侵蚀性能的影响 ， 但是只 是作 了些定性 的探讨 ， 还没有明确材料相之 间界 面相互 作用机 理 ， 更没有数学模型的建立 ， 需要进行更深入的研 究。 参考文献 ： 1 刘亚辉 ， 申春妮 ， 方祥位 ， 等 溶液浓度和 温度对混凝土硫 酸盐侵蚀 速度影D NJ 土木建筑与环境工程， 2 0 0 8 ， 3 0 ( 1 ) ： 1 2 9 1 3 6 2 S H1 C AL I U N， K R I V E N KO P V， DE L L A RO Y 碱一 激发水泥和混凝土 MJ 北京 ： 化学工业出版社 ， 2 0 0 8 f 3 1 A l D U L AI J AN S U， MA S L E HU DD I N M， A L Z A HR A N I M M S u l f a t e r e s i s t a n c e o f p l a i n a n d b l e n d e d c e me n t s e x p o s e d t o v a r y i n g c o n c e n t r a t i o n s o f s o d i u m s u l f a t e J C e me n t a n d C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 3 ， 2 5 ( 4 5 ) ： 4 2 9 - 4 3 7 4 王伟 ， 衣朝华 ， 李仕 群 ， 等 新型磷铝 酸盐水泥 抗硫 酸盐侵蚀性 能I J J 硅酸盐学报 ， 2 0 0 8 ， 3 6 ( 1 ) ： 8 2 8 8 5 张兰芳， 陈剑雄碱激发复合渣体混凝土的试验研究 哈尔滨工业 大学报 ， 2 0 0 8 ， 4 0 ( 4 ) ： 6 4 0 6 4 4 6 1 P I E R R E C I AU D E AI T C I N C e m e n t s o f y e s t e r d a y a n d t o d a y c o n c r e t e o f t o mo r r o w J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 0 ， 3 0 ( 8 ) ： 1 3 4 9 1 3 5 9 7 F E R A ND E Z J I ME N E Z， P A L O MO A， P U E R T AS F A l k a l i a c t i v a t e d s t a g mo r t a r s m e c h a n i c a l s t r e n g t h b e h a v i o r J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 1 9 9 9 ， 2 9 ( 8 ) ： 1 3 1 3 一 l 3 2 1 8 C E NG I Z D U R AN A T I S ， C AH I T B I L l M， O Z L E M C E L I K， e t a 1 I n fl u e n c e o f a c t i v a t o r o n t h e s t r e n g t h a n d dryi n g s h r i n k a g e o f a l k a l i a c t i v a t e d s l a g mo r t a J C o n s t r u c t i o n a n d b u i l d i n g m a t e r i a l s ， 2 0 0 6 ， 1 3 7 ( 3 ) ： 1 6 5 6 - 1 6 6 3 9 F E R N AN D O P A C H E C O T O R G AL ， J O A O C AS T R O G OME S ， S AI D J AL AL I Al k a l i a c t i v a t e d Bi n d e r s ： a r e qe wPa r t 2 Ab o u t ma t e r i a l s a n d b i n d e r s ma n u f a c t u r e J C o n s t r u c t i o n a n d b u i l d i n g m a t e r i a l s ， 2 0 0 8 ， 2 2 ( 7 ) ： 1 3 1 5 1 3 2 2 1 0 1 4 亚伟 ， 王硕太， 吴永根， 等 机场道面新型碱矿渣快速修复混凝土 研究【 J J _新型建筑材料 ， 2 0 0 8 ， 3 3 1 ( 1 O ) ： 1 5 1 8 1 1 MA R AG K O S ， I O AN N A P ， G I A N N OP O UL O U， D I MI T R O S P A NI A S S y n t h e s i s o f f e r r o n i e k e l s l a g b a s e d g e o p o l y m e r J Mi n e r a l s E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 9 ， 2 2 ( 2 ) ： 1 9 6 2 0 3 1 2 付 亚伟 ， 蔡 良才 ， 曹定 国， 等 碱矿粉无 机聚合物混凝 土的制备 及性 能研究l J 1 建筑材料学报， 2 0 1 0 ， 1 3 ( 4 ) ： 2 0 8 2 1 2 1 3 L E E W K， V AN D E V E N T E R J S J T h e i n t e r f a c e b e t w e e n n a t u r a l s i l i c e o u s a g g r e g a t e s a n d g e o p o l y m e r s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 4 ， 4 3 ( 2 ) ： 1 9 5 2 0 6 1 4 R I C H AR D S 0 N I G N a t u r e o f C S H i n h a r d e n e d e e n l e n t s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h， 1 9 9 9， 2 9 ( 8 )： 1 1 3 1 1 1 4 7 1 5 B R O UG H A R， A T K I N S ON A S o d i u m s i l i c a t e b a s e d ， alk a l i a c t i v a t e d s l a g m o r t a r s ： p a r t 1 s t r e n g t h ， h y d r a t i o n a n d o l i c r o s t rue t u r e 【 J J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 2 ， 3 2 ( 6 ) ： 8 6 5 8 7 9 1 6 WA N G S D， S C R I VE N E R K L H y d r a t i o n p r o d u c t s o f a l k a l i a c t i v a t e d s l a g c e m e n t J C e m e n t a n d C o n c r e t e Re s e a r c h ， 1 9 9 5 ， 2 5 ( 3 ) ： 5 6 1 5 7 1 下转第 4 2页 39 表 8 强度数据分析结果 ( 3) 表 6中的 Mu l t i p l e R是指复相关系数 ， 又称为相关 系数 ， 它 是衡量 X 2 与 Y之间相关程度的大小 ； R S q u a r e是指复测 定系数 ， 其说明用 自变量解释因变量变差的程度 ， 以测量同因 变量 Y的拟合效果； Ad j u s t e d R S q u a r e为调整复测定系数， 它用 于衡量加入 独立变量后模 型的拟合程 度 ； 标准误差 ， 它用来衡 量拟合程度的大小， 也用于计算与回归有关的其他统计量 ， 此 值越小， 说明拟合程度越好。 由表 6数据分析结果可知 7 d 抗压 强度 Mu l t i p l e R、 R S q u a r e 、 A d j u s t e d R S q u a r e 、 标准误差分别为 O 9 6 0 9 3 、 0 8 2 、 1 7 4 ， 说明在拟合 7 d 抗压强度 Y与变量 孙 之间方程时 ， 效果良好 ； 同理 7 d抗压强度 、 7 、 2 8 d抗弯拉强度 与变量 之间方程拟合效果也 良好。 回归系数 o 、 、 啦、 叻均 为不为零 的数 ， 其他 回归 系数 为 0 ， 说 明水灰 比 砂率 ： 和集浆 比幻与强度 Y 呈线性相关 均为 负数 ， 说明强度 Y随水灰 比 。 呈线性减小。 从混凝土强度组成原 理可知 ， 普通混凝土强度 主要水泥与集料 的界面强度决定 ， 粗集 料的级配组成对强度影响在混凝土配合比设计中常被忽略。 抗 压强度 啦为正数 ， 而抗弯拉强度的 眈为负数 ， 说明增大砂率增 加了水泥与集料接触界面， 有利于提高抗压强度， 但是对抗弯 拉强度却是不利， 这由于弯拉破坏主要由剪切破坏引起 ， 水泥 砂浆增多 ， 不利于阻止剪 切破 坏发 展与延伸 ， 但 由表 5可知 ， 抗 弯拉强度并不低， 这由于该粗集料结构为级配嵌锁密实结构 ， 与 传统的 规范 中值“ s ” 型通过率曲线相比， 粗颗粒多 ， 细