【摘要】 较弱的糊状物中形成的碳酸盐比较强的糊状物中形成的碳酸盐更多,通过红外发现,后者含有相当数量的所有三种形式的碳酸钙,并在不同温度下分解。

研究了两种老化水泥浆(7 年)的 H2O 和 CO2 释放量,通过热重法测量其总量并通过热红外分析进行鉴定[1,2]

 

这表明存在三种形式的碳酸盐,它们在不同的温度下分解。

 

吸附水蒸发至较高温度(500–700°C,TG,MS)随时间的位移表明其有可能掺入碳酸盐水合物和/或羟基水合物中,如先前假设的。

 

所有水合产物的分解需要随着老化而增加的热能(通过TG测量的温度增加)。

 

较弱的糊状物中的碳化过程持续了 7 年,而较强的糊状物中则在 5 年前终止。

 

CSH 水含量不随老化而变化,而硅钙石的水含量则降低,但这并不能解释碳酸盐含量(TG)的增加[3]

 

可能来自 CSH 凝胶的一些 Ca2+ 参与了这个过程[4]

 

在较强的糊状物中,发现有机物随着时间的推移而增长(IR、TG/DTG)。

 

这里考虑的主要水合产物按其分解T增加的顺序排列:(i)与比表面、S 成比例的吸附水,(ii)水合物和CSH凝胶水也占据类托贝莫来石或杰尼石的内表面-类似颗粒(与粘土类似),(iii)硅钙石,(iv)碳酸钙水合物和/或羟基水合物,(v)方解石,由球霰石在糊状水合、老化和/或在450°C下加热时形成。

 

老化导致所有水合产物的分解温度增加,这可能是由于结构元素的尺寸(在粘土中观察到)随着时间的推移而增加,这阻碍了分解产物的逸出。

 

吸附的水在老化时部分并入化合物中,在更高的T下分解,即碳酸钙水合物和/或羟基水合物。

 

来自CSH凝胶的Ca(OH)2[氢钙石]和/或Ca2+离子的碳酸化也可以在与空气中的CO2反应时进行,形成包括这些水分子的中间化合物(iv)。

 

较弱的糊状物比较强的糊状物含有更少的各种形式的水。

 

较弱的糊状物中形成的碳酸盐比较强的糊状物中形成的碳酸盐更多,通过红外发现,后者含有相当数量的所有三种形式的碳酸钙,并在不同温度下分解。

 

在粘土中,少量的碳酸盐可能会增加其强度,而大量的碳酸盐可能会产生恶化的效果。

 

所有三种碳酸钙(方解石、文石和球霰石)均以纳米晶体形式存在于水合老化水泥浆体中,可能具有强化作用。

 

因此,获得了对由氧化钙和/或氢氧化钙与中间体碳酸钙水合物和/或羟基水合物逐渐形成碳酸盐的假定的强有力的支持。

 

1 E. T. Stepkowska, J. M. Blanes, C. Real and J. L. Perez-Rodriguez, J. Therm. Anal. Cal., 82 (2005) 731.

2 E. T. Stepkowska, J. Therm. Anal. Cal., 80 (2005) 727.

3 P. Maravelaki-Kalaitzaki, A. Bakolas and A. Moropoulou, Cem. Concr. Res., 33 (2003) 651.

4 F. Matsushita, Y. Aomo and S. Shibata, Cem. Concr. Res., 34 (2004) 1251

 

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