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从表4 可以看出,掺加不同矿物掺合料之后,脱硫石膏对氯离子的固化效果均有不同程度的提高。分析表5 结果可知,在加热或者不加热条件下测试时,对氯离子含量的影响程度依次均为矿渣>水泥>粉煤灰。掺合料的最优配方为7# 样品:水泥掺量为1.2 g(2%)、粉煤灰掺量为2.4 g(4%)、矿渣掺量为3.6 g(6%)。此时,加热条件下氯离子含量为642.75 mg/kg;不加热条件下氯离子含量为177.31 mg/kg。
7# 样品的SEM 照片见图1,XRD 图谱见图2。
从图1 可以看到网状C-S-H 凝胶的存在,呈弥散状分布在石膏晶粒表面,C-S-H 凝胶内部含有数量众多的微细孔隙,因此具有极大的内比表面积[3],对氯离子具有很强的吸附固化能力,可以有效地阻止氯离子在石膏硬化体中的迁移。
C-S-H 凝胶主要有2 部分来源,水泥水化产物以及矿渣、粉煤灰的火山灰效应。此外,矿渣和粉煤灰比表面积较大,能够为石膏水化提供充足的空间,其微集料效应还可以降低孔隙率,改善孔结构,提高石膏晶粒之间的连接强度。矿渣之所以具有比粉煤灰更好的固化氯离子的能力,是因为矿渣中含有较多的Al2O3,能够提高水化产物中水化铝酸钙的量,其次矿渣的二次水化活性较高,能生成更多的C-S-H 凝胶,其对氯离子的化学结合和物理吸附作用均优于粉煤灰。
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