水泥基材料中水滑石对离子的吸附性能研究文献综述

 2021-10-22 09:10

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1.引言水泥基材料一直是工程建设的首选材料,但因为自身的特点和环境的复杂性,在服役期间不可避免的出现耐久性问题。

氯离子和硫酸根离子引起的水泥基材料耐久性问题一直是国内外研究的热点。

我国土域辽阔,类型多样,大量的混凝土结构长期处于严酷复杂的环境中,例如,我国的海洋环境和内陆地区的盐湖和大面积的盐碱地都含有较高浓度的氯离子和硫酸根离子。

数据资料显示察尔汗盐湖的〖Cl〗^-含量约为220g/L,〖〖SO〗_4〗^(2-)含量约为23g/L,海洋环境中〖Cl〗^-含量约为19g/L,〖〖SO〗_4〗^(2-)含量约为2.7g/L,盐湖卤水的含盐量比海水含盐量高5-10倍[1-3]。

上述服役环境中的混凝土结构,不仅受到环境中的氯离子、硫酸根离子的单一因子的侵蚀,而是遭受氯离子和硫酸根离子等多重环境因素的耦合作用从而导致混凝土结构的耐久性下降、服役寿命缩短。

水滑石层状化合物具有较大的比表面积和孔径,易接受客体分子,常被用作吸附剂,通过Mg-Al水滑石吸附氯离子和硫酸根离子,使其达到一种特殊的平衡状态(氯离子和硫酸根离子侵蚀的交互作用[4]),提高混凝土结构的耐久性、增加服役寿命。

因此开发并研究一种能够抑制混泥土外部有害介质侵蚀的新型功能改性材料来满足各种混凝土结构对耐久性的要求,具有重要的研究意义和工程应用价值。

2. 氯离子和硫酸根离子的腐蚀机理水泥基材料在氯盐-硫酸盐复合盐溶液侵蚀时所表现出的性能变化与破坏机理,与单一因素作用有很大的区别。

氯盐与硫酸盐在侵蚀过程中并不是相互独立的,而是存在复杂的相互作用,这种相互影响被称为交互作用或者协同作用[5]。

氯离子和硫酸根离子两种侵蚀因子对水泥基材料的破坏过程和机理是不同的,如氯离子的危害主要是氯离子通过水泥基材料传输至钢筋表面,加速钢筋锈蚀从而引起钢筋混凝土结构的破坏;而硫酸根离子则与水泥水化产物发生化学反应,生成膨胀性的产物从而造成混凝土结构开裂、破坏。

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