【摘 要】
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首先,随着西北盐渍土地区基础设施的大量建设,盐渍土区建筑物抗硫酸盐侵蚀问题受到了一定的重视;其次,在环境保护及限采政策的实施下,优质天然河砂资源匮乏,作为天然河砂替代品的机制砂在水泥基材料中大量应用,而目前主要以天然石灰石破碎形成的石灰石机制砂的生产使石灰石粉积压量大、而不加以利用将会导致二次污染,水泥基材料中掺入石灰石粉可改善水泥基材料的内部结构,同时还有减少二氧化碳的排放,节约水泥的作用。最后
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首先,随着西北盐渍土地区基础设施的大量建设,盐渍土区建筑物抗硫酸盐侵蚀问题受到了一定的重视;其次,在环境保护及限采政策的实施下,优质天然河砂资源匮乏,作为天然河砂替代品的机制砂在水泥基材料中大量应用,而目前主要以天然石灰石破碎形成的石灰石机制砂的生产使石灰石粉积压量大、而不加以利用将会导致二次污染,水泥基材料中掺入石灰石粉可改善水泥基材料的内部结构,同时还有减少二氧化碳的排放,节约水泥的作用。最后,又由于在温度为5～15℃的低温环境下,硫酸盐与水泥基材料中的碳酸盐物质（石灰石粉）、水化产物发生反应,生成无粘结性的碳硫硅钙石（Ca CO3·Ca Si O3·Ca SO4·15H2O）,会导致建筑结构发生破坏。所以基于以上问题,采用电脉冲加速的试验方法,研究低温条件下石灰石粉水泥基材料抗硫酸盐侵蚀机理,对确保石灰石机制砂以及石灰石粉作为辅助胶凝材料在水泥基材料中的安全使用有一定意义。主要研究了以下内容:（1）采用70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试块,研究了硫酸盐浸泡和电脉冲加速侵蚀作用下低温（5±2℃）环境石灰石粉掺量（0%、10%、20%和40%）对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀在外观侵蚀变化、质量损失、抗压强度和侵蚀产物方面的影响。采用直径100mm,高50mm的圆柱体试块,研究了石灰石粉掺量对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀孔结构变化的影响。研究表明,低温环境下,随着石灰石粉掺量的增加,硫酸盐浸泡组和电脉冲加速侵蚀组试件侵蚀破坏越严重,最终产物中碳硫硅钙石越多。（2）采用（1）中相同尺寸的试件研究了硫酸盐浸泡和电脉冲加速侵蚀作用下低温（5±2℃）环境石灰石粉细度（比表面积分别为1468m~2/kg和1785m~2/kg）对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的影响。研究表明,低温环境下随着石灰石粉细度的增加,硫酸盐浸泡组和电脉冲加速侵蚀组试件侵蚀破坏越严重,最终产物中碳硫硅钙石生成量越多。（3）采用（1）中相同尺寸试件对比研究了硫酸盐浸泡和电脉冲加速侵蚀作用下低温（5±2℃）环境石粉种类（石灰石粉和石英石粉）对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的影响。试验结果表明,低温环境下,硫酸盐浸泡作用时石英石粉水泥基材料要比石灰石粉水泥基材料硫酸盐侵蚀进行的更加缓慢,相比石灰石粉,石英石粉对水泥基材料受硫酸盐侵蚀有一定的缓解作用;而在电脉冲加速作用下,石英石粉水泥基材料受硫酸盐侵蚀要比石灰石粉水泥基材料受硫酸盐侵蚀更加严重。且从侵蚀产物分析看出,石英石粉水泥基材料中只有石膏和钙矾石生成。（4）采用（1）中相同尺寸试件研究了硫酸盐浸泡和电脉冲加速侵蚀作用下低温（5±2℃）环境水胶比（0.3、0.4和0.5）对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的影响。研究表明,低温环境下,随着水胶比的增大,硫酸盐浸泡组和电脉冲加速侵蚀组试件受硫酸盐侵蚀越严重,最终侵蚀产物中碳硫硅钙石特征峰也越明显。（5）采用（1）中相同尺寸的试件对比研究了硫酸盐浸泡和电脉冲加速侵蚀作用下不同侵蚀温度（20±2℃、40±2℃和5±2℃）对石灰石粉水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的影响。试验结果表明,侵蚀温度越高,硫酸盐浸泡组和电脉冲加速侵蚀组试件侵蚀破坏越严重,但是碳硫硅钙石的生成与温度并没有相关性。在硫酸盐浸泡组中DCH0.4-20-5试件在侵蚀180天时表面没有出现肉眼可见的侵蚀破坏,而GCH0.4-20-20和GCH0.4-20-40试件在浸泡90天时试件表面已经出现了蜂窝麻面状的破坏;在电脉冲加速侵蚀组中,GCH0.4-20-20试件侵蚀90天时与DCH0.4-20-5试件侵蚀180天时的破坏相当,而GCH0.4-20-40试件侵蚀90天时要比DCH0.4-20-5试件侵蚀180天时的破坏更加严重。从侵蚀产物来看,DCH0.4-20-5试件的最终侵蚀产物不仅有石膏和钙矾石,还有碳硫硅钙石生成,而GCH0.4-20-20和GCH0.4-20-40试件最终侵蚀产物只有石膏和钙矾石。（6）依据质量损失和抗压强度损失建立基于Wiener随机过程的可靠性寿命预测模型,并对内容（1）到（5）中受硫酸盐侵蚀的水泥基材料服役寿命进行预测。从预测模型分析出,在电脉冲加速侵蚀作用下,石灰石粉掺量越大,其水泥基材料的预测寿命越短;石灰石粉细度越大,其水泥基材料的预测寿命越短;石英石粉水泥基材料的预测寿命要比石灰石粉水泥基材料的更短;在水胶比0.3～0.5的范围内,水胶比越大,石灰石粉水泥基材料的预测寿命越短;侵蚀环境温度越高,石灰石粉水泥基材料的预测寿命越短。
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