3.3 外加剂对单位浆体结合氯离子性能的影响
试验分别研究了在纯水泥浆体中外掺一种外加剂以及外加剂与矿渣、粉煤灰复掺等情况下，外加剂掺量对单位浆体结合氯离子性能影响，试验结果如图3 所示。
从图3 可看到，掺入外加剂后，纯水泥浆体结合氯离子的能力明显提高，且随着外加剂掺量的不断增加，单位浆体结合氯离子总量增加。当外加剂掺量为4%时，单位浆体结合氯离子总量提高约60%，明显高于掺入矿渣或粉煤灰的浆体；另外，值得注意的是，矿渣与外加剂复掺后能进一步提高单位浆体结合氯离子的能力。相对于纯水泥浆体，外加剂掺量4%与30%矿渣复掺后，单位浆体结合氯离子总量提高达90%。粉煤灰与外加剂复掺后单位浆体结合氯离子的有一定的提高，但改善作用不明显。这表明，该外加剂与矿渣复掺对浆体结合氯离子的改善作用存在很强的协同效应。
3.4 机理探讨
一般认为，氯离子被水泥结合形成的氯铝酸盐(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O)是AFm家族中的一种，而AFm家族的组成存在一个变化范围，并且它们全都具有类似于Ca(OH)2晶体的层状结构特征，其组成可以用通式[Ca(Al,Fe)(OH)6]·X·nH2O来表示，其中X表示一个单价阴离子或半个双价阴离子。很多种类的阴离子可以作为X，但是在水泥化学中最为重要的是按其生成的水化产物的稳定性不同，阴离子与ＡＦｍ相互作用的顺序不同，其优先顺序为。这就意味着在水泥混凝土中，3ＣａＯ·Ａｌ2Ｏ3·ＣａＳＯ4·12Ｈ2Ｏ最为稳定和优先生成，其次是
3ＣａＯ·Ａｌ2Ｏ3·ＣａＣＯ3·12Ｈ2Ｏ，最后是3ＣａＯ·Ａｌ2Ｏ3·ＣａＣｌ2·10Ｈ2Ｏ
[3，6]。由于通常情况下，水泥混凝土内部同时存在，也即是只有硫酸
盐和碳酸盐反应后剩下的铝酸盐才能去结合氯离子。
矿渣、粉煤灰掺入后能一定程度上提高水泥浆体结合氯离子的能力，其原因可能是：1）磨细矿渣的Ａｌ2Ｏ3含量明显比水泥高，矿渣掺入后增加了浆体体系中铝酸盐的含量；然而，粉煤灰中虽然Ａｌ2Ｏ3含量高，但粉煤灰本身活性以及CaO含量较低，因而此时体系中铝酸盐含量并不一定会增加；2）矿渣、粉煤灰取代水泥后，减少了水泥体系中的硫酸根离子的含量，因而结合氯离子的铝酸盐含量相对增多；3）矿渣、粉煤灰掺入后，改善了浆体的内部微观结构，可能提高浆体对氯离子的物理吸附性能。试验中还发现，纯粉煤灰、纯矿渣颗粒在NaCl溶液中浸泡7d后，其各自结合的氯离子总量非常少，与纯水泥浆体结合氯离子总量相比可忽略，这似乎与文献[7]的研究结果有一定差别，但该文献也表明纯粉煤灰、矿渣对氯离子的初始结合能力小于1mg/g。同时，还可知粉煤灰、矿渣掺入水泥后与纯粉煤灰、矿渣相比，各自结合氯离子的性能也存在差别，这些差别有待进一步验证。
值得一提的是，掺用少量本文的外加剂就能显著提高单位浆体结合氯离子的能力，可能原因是，该外加剂掺入水泥浆体中后，促进了浆体对氯离子的化学结合能力，有利于氯铝酸盐的形成，其机理正在进一步验证中。另外，矿渣与外加剂复合掺入后，浆体结合氯离子性能进一步增加，表明两者存在叠加作用效应。但就结合氯离子而言，该外加剂与粉煤灰之间无明显叠加效应。
4.结论
(1)存在最佳的矿渣、粉煤灰掺量，使得单位浆体结合氯离子总量达到最大，本试验获得的粉煤灰、矿渣最佳掺量分别为30%和40%。然而，粉煤灰对单位浆体结合氯离子能力的改善效应低于矿渣。
（2）相对于粉煤灰、矿渣，本试验所用的无机外加剂能显著提高单位浆体结合氯离子的总量，且随外加剂掺量增加，浆体结合氯离子的能力增强；矿渣与该外加剂复掺后，单位浆体结合氯离子的总量进一步增加，最大增加值达90%。
以上研究表明，通过一定的措施能够改善水泥净浆结合氯离子的性能，特别是掺入本文所用的外加剂后，其结合外渗氯离子的能力得到显著增强。该外加剂改善单位浆体结合氯离子效应的详细机制、所结合氯离子的稳定性、产物形成与相应结构以及该外加剂对浆体其他性能如力学性能的影响等将另文刊出。当然，由于问题本身的复杂性，相关方面的内容还需在后续的研究中加强。
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