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掺钢渣粉PVA纤维增强水泥基复合材料抗硫酸盐侵蚀性研究
Sulfate Resistance of Steel Slag Powder PVA Fiber-Reinforced Cement Composite Material
基于钢渣粉的固废再利用,通过掺入不同质量分数的钢渣粉制备PVA-ECC,采用干湿循环加速硫酸盐侵蚀试验、立方体抗压强度试验和轴拉试验,测定分析掺钢渣粉PVA-ECC在Na2SO4溶液(质量分数为5%)中的质量变化、抗压强度、拉伸性能等参数的演变规律,并采用微观扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪进行微观形貌与物相分析,探究钢渣粉掺量对PVA-ECC耐硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:掺钢渣粉PVA-ECC材料中钢渣粉掺量为20%时,质量损失曲线位于基准组以下;低掺量钢渣粉PVA-ECC表现出较好的耐腐蚀性,S20组抗压耐腐蚀系数分别为1.13、1.02、0.96;掺钢渣粉PVA-ECC试件均出现多缝开裂现象,钢渣粉的掺入能在一定程度上提高材料的抗拉强度,S40组最大提高了31.4%;适量钢渣粉的掺入能有效缓解PVA-ECC材料的侵蚀损伤,掺量不超过60%时在研究的龄期范围内材料未出现明显劣化。
To explore the reuse of steel slag powder in PVA-ECC (Polyvinyl Alcohol Engineered Cementitious Composite), we produced PVA-ECC samples by incorporating steel slag powder at various mass fractions. We measured the mass change, compressive strength, and tensile performance of the test samples in Na2SO4 solution (with a mass fraction of 5%) during dry-wet cycle accelerated sulfate attack tests, cubic compressive strength tests, and axial tensile tests. By microstructural and phase analysis using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) meter, we examined the influence of steel slag powder content on the sulfate resistance of PVA-ECC. Results indicate that when the steel slag powder content in PVA-ECC reaches 20%, the mass loss remains lower than that of the reference group. PVA-ECC with a low dosage of steel slag powder demonstrates sound corrosion resistance, with compressive and corrosion resistance coefficients of 1.13, 1.02, and 0.96 for the S20 group, respectively. PVA-ECC specimens containing steel slag powder exhibited multiple cracks; however, the addition of steel slag powder enhanced tensile strength, with a maximum increase of 31.4% observed in the S40 group. The inclusion of an appropriate amount of steel slag powder effectively mitigates corrosion damage, with no significant material deterioration observed within the studied age range when the addition does not exceed 60%.
PVA纤维 / 钢渣粉 / 硫酸盐侵蚀 / 干湿循环 / 拉伸强度 / 耐久性能
PVA fiber / steel slag powder / sulfate attack / dry-wet cycle / tensile strength / durability performance
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适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50%)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.
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适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50%)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.
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通过胶砂试验、混凝土抗氯离子渗透试验和混凝土抗硫酸盐侵蚀试验,研究了钢渣粉与矿渣粉复合掺入对混凝土海工耐久性能的影响.试验结果表明:钢渣粉和矿渣粉具有很好的复合强化效应,复合掺入后对混凝土抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能都有较好的改善作用.综合考虑钢渣矿渣的活性、混凝土的海工耐久性以及钢渣利用的最大化,海工混凝土中钢渣矿渣复合掺入的总量,可控制在胶凝材料总量的40%~50%,矿渣与钢渣的比控制在6∶4左右.这样可保证钢渣掺量较大的同时,混凝土的海工耐久性亦得到有效提升.
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通过胶砂试验、混凝土抗氯离子渗透试验和混凝土抗硫酸盐侵蚀试验,研究了钢渣粉与矿渣粉复合掺入对混凝土海工耐久性能的影响.试验结果表明:钢渣粉和矿渣粉具有很好的复合强化效应,复合掺入后对混凝土抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能都有较好的改善作用.综合考虑钢渣矿渣的活性、混凝土的海工耐久性以及钢渣利用的最大化,海工混凝土中钢渣矿渣复合掺入的总量,可控制在胶凝材料总量的40%~50%,矿渣与钢渣的比控制在6∶4左右.这样可保证钢渣掺量较大的同时,混凝土的海工耐久性亦得到有效提升.
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