郭明磊， 肖 佳， 王佳雷

(中南大學(xué) 土木工程學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410075)

氯離子侵蝕導(dǎo)致鋼筋銹蝕并引起混凝土結(jié)構(gòu)破壞，破壞程度與混凝土孔溶液中的自由氯離子量相關(guān)[1].外界環(huán)境侵入混凝土內(nèi)部的氯離子一部分自由存在于孔溶液中，另一部分被水泥水化產(chǎn)物固化，被固化的氯離子沒(méi)有破壞作用[2].混凝土的氯離子固化能力不僅與其自身組成有關(guān)，還受氯鹽環(huán)境如陽(yáng)離子類型等影響[3-5]，例如常用的除冰鹽有NaCl和CaCl2等，海洋環(huán)境中有Na+和Ca2+等陽(yáng)離子存在.許多研究表明，無(wú)論是內(nèi)摻[6-11]還是浸泡[6,10,12-22]氯鹽，與NaCl相比，CaCl2提高了水泥水化產(chǎn)物[19-21]、水泥單礦漿體[12,22]、水泥漿體[6-7,13-16,22]、水泥砂漿[8-9]和混凝土[10-11,17-18]等的氯離子固化能力；陽(yáng)離子為Na+時(shí)氯鹽溶液或水泥基材料孔溶液的pH值提高，而為Ca2+時(shí)pH值降低[3-5].氯離子固化分為物理固化和化學(xué)固化兩種，前者主要指水化產(chǎn)物C-S-H凝膠等通過(guò)物理吸附方式固化氯離子[4-5]，后者指氯離子與水化鋁酸鹽生成含氯鋁酸鹽，如Ks(Kuzel’s salt, C3A·0.5CaCl2·0.5CaSO4·11H2O)和Fs(Friedel’s salt, C3A·CaCl2·10H2O)[5]等.Yuan等[5]總結(jié)認(rèn)為Ca2+的作用與氯離子的吸附點(diǎn)和含氯鋁酸鹽的溶解性相關(guān)，對(duì)氯離子的物理和化學(xué)固化都有影響.Henocq[23]和Elakneswaran等[24]采用雙電層理論解釋了C-S-H凝膠吸附氯離子的能力，認(rèn)為在堿性條件下，C-S-H凝膠的表層SiOH會(huì)進(jìn)行電解形成SiO-，使其表面帶有負(fù)電荷[23]，能吸附溶液中的Na+和Ca2+等陽(yáng)離子而形成陽(yáng)離子吸附層，該層所帶的正電荷只有部分被SiO-基團(tuán)平衡，還有部分通過(guò)吸附陰離子如OH-和Cl-等中和.可以看出，一方面，因陽(yáng)離子不同而使C-S-H凝膠表面形成的陽(yáng)離子吸附層不同，其吸附Cl-的能力也不同(C-S-H凝膠對(duì)不同陽(yáng)離子的吸附性為Ca2+>Cs+>K+>Na+[25])，即Ca2+比Na+更易吸附到C-S-H凝膠表面，提高表面正電荷，吸附更多的氯離子[22]；另一方面，OH-和Cl-屬于競(jìng)爭(zhēng)吸附的關(guān)系[6]，有研究[6,14]認(rèn)為，水泥漿體的氯離子固化能力取決于氯鹽溶液的pH值，兩者呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系[14]，Ca2+降低了溶液的pH值而提高了C-S-H凝膠的氯離子固化能力[14].

但是，有關(guān)Ca2+對(duì)氯離子化學(xué)固化的影響及機(jī)理存在一定的爭(zhēng)議.Arya等[10]認(rèn)為氯鹽為NaCl時(shí)固化能力較低的原因是NaCl必須經(jīng)過(guò)一個(gè)前置反應(yīng)形成CaCl2才能與鋁酸鹽反應(yīng)；Zhu等[18]認(rèn)為Fs的溶解度與孔溶液的pH值相關(guān)，pH值越高則Fs的溶解越大，氯離子固化量越小；Suryavanshi等[9]提出了Fs的離子交換形成機(jī)理，認(rèn)為OH-和Cl-競(jìng)爭(zhēng)吸附到AFm化合物的主要層結(jié)構(gòu)[Ca2(Al,Fe)(OH)6]+上，Ca2+會(huì)降低孔溶液的pH值，減少OH-的競(jìng)爭(zhēng)程度，提高氯離子吸附量；Weerdt等[14]和Shi等[15-16]則認(rèn)為對(duì)于水泥凈漿，Ca2+主要提高了C-S-H凝膠的氯離子固化能力，對(duì)Fs的生成量影響不大，但對(duì)于摻石灰石粉和偏高嶺土的水泥漿體，Ca2+促進(jìn)了Fs的生成[15-16].有研究[26]指出，普通硅酸鹽水泥漿體中C3A水化生成的AFm物相對(duì)氯離子的固化量約占總固化量的70%.為了更加明晰Ca2+對(duì)水泥基材料固化氯離子的作用，有必要進(jìn)一步研究Ca2+對(duì)氯離子化學(xué)固化的影響及機(jī)理.石灰石粉作為混凝土礦物摻和料已得到廣泛研究和應(yīng)用，歐洲、澳洲、美國(guó)和中國(guó)等都已出臺(tái)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[27]，而目前有關(guān)石灰石粉對(duì)水泥基材料固化氯離子的影響研究較少，不利于正確分析摻石灰石粉混凝土的抗氯離子侵蝕性能，因此有必要研究CaCO3存在時(shí)C3A水化漿體的氯離子固化特性；另外，為了調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，一般硅酸鹽水泥中摻有石膏，在CaCO3和CaSO4·2H2O的共同作用下導(dǎo)致C3A的水化更加復(fù)雜，不僅影響其氯離子固化能力，而且受Ca2+的影響也不同[16]，而這方面的研究還較為匱乏.為此本文采用平衡法[15]，研究了CaCO3和CaSO4·2H2O共同存在時(shí)Ca2+對(duì)C3A水化漿體的氯離子固化能力、生成產(chǎn)物和氯鹽溶液pH值的影響，并分析了氯離子固化和氯鹽溶液pH值變化的機(jī)理，以期為研究石灰石粉和石膏對(duì)水泥基材料氯離子固化性能的影響提供理論基礎(chǔ).

1 原材料和試驗(yàn)方法

1.1 原材料

分析純CaCO3、Al2O3、CaSO4·2H2O、NaCl、NaOH和Ca(OH)2；去離子水.

C3A制備：用分析純CaCO3和Al2O3按3∶1的摩爾比混合均勻，盛放于鉑金坩堝并置于馬弗爐中在1400℃下煅燒；取出后粉磨，再放入爐中燒制，如此反復(fù)進(jìn)行，直至其中的游離氧化鈣(f-CaO)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1%.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1試樣制備

按照表1所示配合比制備漿體，經(jīng)高速攪拌均勻后置于容積為100mL、質(zhì)量為mb的圓柱形塑料瓶中，密封并用塑料薄膜包裹后，繼續(xù)低速旋轉(zhuǎn)24h以保持瓶中漿液不分離，然后置于標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)1個(gè)月；將塑料瓶中的漿體壓碎并在常溫下真空干燥2個(gè)月，干燥漿體與瓶子的總質(zhì)量為md.干燥漿體經(jīng)瑪瑙研缽研磨后，過(guò)400m篩制得漿體粉末.稱取5g漿體粉末置于100mL的塑料瓶中，加入 50mL 氯鹽溶液(組成見(jiàn)表2)，然后在20℃條件下密封存儲(chǔ)在含有堿石灰的容器中，定時(shí)搖動(dòng)；漿體粉末在氯鹽溶液中浸泡2個(gè)月后，用布氏漏斗將懸浮液進(jìn)行固液分離，溶液用于氯離子濃度和pH值測(cè)定，固體用異丙醇終止水化后，經(jīng)真空干燥后粉磨制得待測(cè)試樣.

表1 試驗(yàn)配合比

表2 氯鹽溶液組成

1.2.2測(cè)試方法

溶液氯離子濃度采用電位滴定法測(cè)定，每份溶液進(jìn)行3次滴定.pH值測(cè)定采用PHS-3C型臺(tái)式數(shù)顯精密pH計(jì)，精度為0.01pH.XRD分析采用日本理學(xué)D/max2500型X射線衍射儀.

1.2.3氯離子固化能力計(jì)算

漿體的氯離子固化能力通過(guò)定量測(cè)定氯鹽溶液平衡前后的氯離子濃度變化得到，可表示為：

Ap=(Ci×Vi-Ce×Ve)×M(Cl-)/ms

(1)

式中：Ap為單位質(zhì)量漿體的氯離子固化量，mg/g；Ci、Ce分別為氯鹽溶液初始和平衡后的氯離子濃度，mol/L；Vi、Ve分別為氯鹽溶液初始和平衡后的體積，Vi為50mL，Ve通過(guò)測(cè)定平衡過(guò)程中損失的氯鹽溶液質(zhì)量對(duì)Vi進(jìn)行修正得到，本試驗(yàn)50mL氯鹽溶液中水的平均質(zhì)量損失為0.05g，因此Ve為49.95mL；M(Cl-) 為氯的摩爾質(zhì)量，g/mol；ms為平衡試驗(yàn)中加入的漿體粉末量，5g.

C3A水化漿體干燥后損失的只有水，故干燥漿體中C3A的質(zhì)量與試樣制備時(shí)加入的C3A質(zhì)量一致，則未水化C3A的氯離子固化能力可通過(guò)干燥漿體質(zhì)量和試樣制備時(shí)加入的C3A質(zhì)量對(duì)Ap進(jìn)行變換得到，計(jì)算式為：

Ac=[Ap×mp×M(C3A)]/[m(C3A)

×M(Cl-)×1000]

(2)

式中：Ac為單位摩爾未水化C3A的氯離子固化能力，mol/mol；mp為干燥漿體質(zhì)量，mp=(md-mb)；M(C3A)為C3A的摩爾質(zhì)量，g/mol；m(C3A)為漿體成型時(shí)加入的C3A質(zhì)量，g.

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 pH值

圖1 C3A水化漿體在氯鹽溶液中平衡后的溶液pH值Fig.1 pH values of chloride solutions after equilibrium for hydrated C3A pastes blended with CaCO3 and CaSO4·2H2O

圖1為CaCO3和CaSO4·2H2O單獨(dú)或共同存在時(shí) C3A 水化漿體在氯鹽溶液中平衡后的溶液pH值變化.由圖1可見(jiàn)：平衡后溶液的pH值都有提高；CaCO3與CaSO4·2H2O都使得溶液pH值的提高程度降低，且相同摩爾比下CaSO4·2H2O對(duì)溶液pH值提高程度的降低效果較CaCO3明顯； CaCO3和CaSO4·2H2O共同作用對(duì)溶液pH值提高程度的降低效果更為明顯；n(CaCO3)/n(C3A)越大，平衡溶液pH值的提高程度越低.對(duì)比溶液2和溶液3的pH值可知，Ca2+存在時(shí)，溶液pH值的提高程度明顯降低.

2.2 氯離子固化能力

圖2為CaCO3和CaSO4·2H2O單獨(dú)或共同存在時(shí)Ca2+對(duì)C3A水化漿體和未水化C3A氯離子固化能力的影響.由圖2可見(jiàn)：CaCO3與CaSO4·2H2O都降低了C3A水化漿體的氯離子固化能力，相同摩爾比下CaCO3的降低效果更明顯；n(CaCO3)/n(C3A)越大，降低程度越大，但n(CaCO3)/n(C3A)為0.5和1.0的差別較?。划?dāng)CaCO3和CaSO4·2H2O共同存在時(shí)，C3A水化漿體的氯離子固化能力大幅度降低.

圖2 存在CaCO3和CaSO4·2H2O時(shí)Ca2+對(duì)C3A水化漿體和未水化C3A氯離子固化能力的影響

對(duì)比溶液1和溶液2的Ap值可知，是溶液pH值的降低導(dǎo)致了C3A水化漿體的氯離子固化能力降低.比較溶液2和溶液3的Ap值可知，雖然Ca2+使得平衡溶液的pH值降低，但明顯提高了C3A水化漿體的氯離子固化能力，且C3A水化漿體的組成不同，Ca2+提高其氯離子固化能力的程度也不同.試樣PA、 PA· C0.25、PA·C0.50、PA· C1.00、PA·S1.00和PA·C1.00·S1.00在溶液3中單位摩爾C3A的氯離子固化能力較在溶液2中分別提高了8.67%、10.46%、28.92%、31.51%、25.23%和16.09%，說(shuō)明CaCO3與CaSO4·2H2O都能提高C3A水化漿體的氯離子固化能力，但相同摩爾比下 CaCO3的作用更明顯，且n(CaCO3)/n(C3A)越大，提升作用越大；CaCO3和CaSO4·2H2O共同存在時(shí)，Ca2+提高C3A水化漿體氯離子固化能力的效果卻比兩者單獨(dú)存在時(shí)低，出現(xiàn)負(fù)協(xié)同作用.此外，CaCO3與CaSO4·2H2O都使得 C3A 水化漿體的氯離子固化能力受Ca2+的影響大于受溶液pH值的影響，且CaCO3摻量越大，作用越明顯.

2.3 氯離子固化產(chǎn)物和機(jī)理分析

圖3為CaCO3和CaSO4·2H2O單獨(dú)或共同存在時(shí)， C3A 水化漿體浸泡氯鹽溶液之前及其在3種氯鹽溶液中平衡之后物相變化的XRD圖譜，分析結(jié)果如 表3 所示.由表3可見(jiàn)：C3A的水化產(chǎn)物是 C3AH6；CaCO3單獨(dú)存在時(shí)與C3A反應(yīng)生成碳鋁酸鈣水化物：半碳鋁酸鈣(C3A· 0.5CaCO3· 0.5Ca(OH)2·11.5H2O)和單碳鋁酸鈣(C3A· CaCO3·11H2O)，隨n(CaCO3)/n(C3A)增大，C3AH6減少，生成的碳鋁酸鈣水化物類型發(fā)生變化，半碳鋁酸鈣只在n(CaCO3)/n(C3A)=0.5時(shí)生成，殘留的微量CaCO3是由于其溶解度較低、反應(yīng)不充分導(dǎo)致；CaSO4·2H2O與C3A反應(yīng)生成了單硫型硫鋁酸鈣(C3A·CaSO4·12H2O)，但同時(shí)存在CaCO3時(shí)，主要生成了單碳鋁酸鈣和鈣礬石(C3A·3CaSO4· 31H2O)，說(shuō)明CaCO3使得硫酸根更多地形成為鈣礬石.

經(jīng)氯鹽溶液浸泡后，試樣中的C3AH6、碳鋁酸鈣水化物和單硫型硫鋁酸鈣的含量降低，都生成了層間距d在0.79nm附近的產(chǎn)物，為含氯鋁酸鹽(chloride-bearing AFm phases，含氯AFm物相的統(tǒng)稱).Fs是最常見(jiàn)的含氯鋁酸鹽，分析表3可知，C3AH6[4,28]、半碳鋁酸鈣[14]、單碳鋁酸鈣[14,16]和單硫型硫鋁酸鈣[14,29-31]固化氯離子生成Fs的反應(yīng)分別為：

(3)

圖3 CaCO3和CaSO4·2H2O單獨(dú)或共同存在時(shí)C3A水化漿體浸泡氯鹽溶液前后物相變化的XRD圖譜Fig.3 XRD patterns of phases assemblage for hydrated C3A pastes blended with CaCO3 and CaSO4·2H2O before and after immersion in chloride solutions

表3 CaCO3和CaSO4·2H2O單獨(dú)或共同存在時(shí)C3A水化漿體浸泡氯鹽溶液前后的物相組成

Note:HG is hydrogarnet(C3AH6);Mc is monocarboaluminate;Hc is hemicarboaluminate;C is CaCO3;Ms is monosulfoaluminate;E is ettringite;α-SSCl-OHis solid solution between α-Fs-M and OH-AFm;β-SSCl-OHis solid solution between β-Fs-R and OH-AFm;M-SSCl-CO3is monoclinic solid solution between Fs and CO3-AFm;R-SSCl-CO3is rhombohedra solid solution between Fs and CO3-AFm;AH is Al(OH)3.

(4)

(5)

(6)

鈣礬石的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，許多研究[20,29,32]認(rèn)為其不會(huì)與氯離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無(wú)法化學(xué)固化氯離子，而且雖然能夠物理吸附氯離子，但吸附能力較弱[20,24]；同時(shí)有文獻(xiàn)認(rèn)為高濃度氯離子會(huì)導(dǎo)致鈣礬石分解，生成Fs和石膏，從而固化氯離子[33-34].分析圖3(f)可知，氯離子濃度為0.50mol/L時(shí)，鈣礬石并沒(méi)有與氯離子發(fā)生反應(yīng)，故試樣PA·C1.00·S1.00的氯離子固化能力較低.

Ca2+存在時(shí)，反應(yīng)式(3)～(6)分別變?yōu)閇4,14,16,28,30]：

(7)

(8)

(9)

(10)

Ca2+使得C3AH6、碳鋁酸鈣水化物和單硫型硫鋁酸鈣更容易結(jié)合氯離子生成Fs[16].在CaCO3和CaSO4·2H2O共同存在時(shí)，各水化產(chǎn)物提高氯鹽溶液pH值的能力由小到大為：鈣礬石<單硫型硫鋁酸鈣<單碳鋁酸鈣<六水鋁酸三鈣(C3AH6)；單位摩爾水化產(chǎn)物的氯離子固化能力由小到大為：鈣礬石<碳鋁酸鈣水化物<單硫型硫鋁酸鈣<六水鋁酸三鈣(C3AH6)；Ca2+對(duì)單位摩爾水化產(chǎn)物的氯離子固化能力提高效果由小到大為：鈣礬石

雖然水泥基材料固化氯離子時(shí)，NaCl導(dǎo)致氯鹽溶液或孔溶液的pH值提高，而CaCl2降低溶液pH值這一結(jié)論已得到普遍認(rèn)同，但是相關(guān)機(jī)理并不明確[14].Weerdt等[14]研究認(rèn)為溶液pH值提高可能與氯離子固化導(dǎo)致鋁酸鹽的組成變化相關(guān).根據(jù)反應(yīng)式(3)～(6)可知，C3AH6、半碳鋁酸鈣、單碳鋁酸鈣和單硫型硫鋁酸鈣固化氯離子時(shí)會(huì)釋放OH-，這是氯鹽為NaCl時(shí)導(dǎo)致溶液pH值升高的原因[4,14,16,28]；Ca2+存在時(shí)，發(fā)生如式(7)～(9)的反應(yīng)，此時(shí)不會(huì)釋放OH-，從而解釋了圖1中Ca2+存在時(shí)導(dǎo)致溶液pH值提高程度降低的原因.因此，氯鹽為CaCl2時(shí)導(dǎo)致溶液pH值降低的原因一方面是由于C-S-H凝膠吸附Ca2+并釋放H+[16,24]，另一方面是Ca2+使得氯離子化學(xué)固化而不會(huì)釋放OH-.

Renaudin等[45]指出，F(xiàn)s存在α-Fs-M(低溫單斜晶系，d=0.79nm)和β-Fs-R(高溫三方晶系，d=0.78nm)2種晶型，轉(zhuǎn)變溫度為35℃左右[43].Fs中部分Cl-被OH-[40]或CO3[43]替代形成固溶體時(shí)，由單斜晶系向三方晶系轉(zhuǎn)變的溫度降低，如AFm- [Cl0.75·(CO3)0.125]-25℃的轉(zhuǎn)變溫度為-15℃[43]，故在常溫下Fs與OH-AFm或CO3-AFm間固溶體存在2種類型.Hobbs[42]研究了鋁酸鈣在具有足夠氯離子和氫氧根的溶液中生成的固溶體α-SSOH-Cl和β-SSOH-Cl；目前大部分研究認(rèn)為OH-AFm(d=0.80nm)和α-Fs-M間的α-SSOH-Cl層間距d=0.79～ 0.80nm[40,46]，但對(duì)于OH-AFm(d=0.80nm)和β-Fs-R間β-SSOH-Cl(d=0.78～0.80nm)的研究較少. Mesbah 等[43]在常溫下合成的固溶體SSCO3-Cl存在穩(wěn)定的三方晶系和亞穩(wěn)定單斜晶系2種類型.

為了便于分析圖3所示的含氯鋁酸鹽類型和含量，特別針對(duì)圖3中的AFm物相進(jìn)行了分析，如 圖4 所示.根據(jù)文獻(xiàn)[45]對(duì)α-Fs-M和β-Fs-R進(jìn)行注釋，在此基礎(chǔ)上對(duì)生成固溶體的類型[42-43]進(jìn)行標(biāo)定，分析結(jié)果也列于表3.對(duì)比其中溶液1和溶液2的組成可知，氯鹽溶液pH值降低使得含氯鋁酸鹽的生成量減少，這與氯離子固化量減少的結(jié)論一致.很多研究得出氯鹽溶液的pH值越低，水泥漿體氯離子固化能力越高的結(jié)論[4-5,14]，這是由于在吸附到C-S-H凝膠表面陽(yáng)離子吸附層[6]和[Ca2Al(OH)6]+夾層空間[9]時(shí)，OH-和Cl-存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，故OH-越少則Cl-的吸附量越高，物理和化學(xué)固化量越高.但溶液中OH-的濃度影響著含氯鋁酸鹽的溶解度，以固溶體[Ca2Al(OH)6]Cl1-x(OH)x·(2+x)H2O為例，其電解可以表示為[41]：

圖4 Ca2+對(duì)CaCO3和CaSO4·2H2O存在時(shí)C3A水化漿體固化氯離子產(chǎn)物AFm物相的作用Fig.4 Impact of Ca2+ on the AFm phases as chloride binding product of hydrated C3A pastes in presence of CaCO3 and CaSO4·2H2O

(11)

因此，平衡溶液的pH值降低使得含氯鋁酸鹽的溶解度增大[47]，生成量降低.分析表3中溶液2、3的組成發(fā)現(xiàn)，Ca2+會(huì)降低平衡溶液pH值，使含氯鋁酸鹽的溶解度增大，但生成量卻十分相近，特別是摻有CaCO3的試樣.這證實(shí)了Ca2+有助于C3AH6、碳鋁酸鈣水化物和單硫型硫鋁酸鈣與氯離子反應(yīng)生成含氯鋁酸鹽，且對(duì)碳鋁酸鈣水化物的作用最為明顯的推論，也解釋了Shi等[16]得出的Ca2+提高了摻石灰石粉和偏高嶺土水泥漿體中Fs的生成量，對(duì)水泥凈漿影響較小的結(jié)論.

堿性條件下，C3AH6固化氯離子生成固溶體SSOH-Cl，且溶液pH值和Ca2+都影響著生成SSOH-Cl的類型；CaCO3單獨(dú)或與CaSO4·2H2O共同存在時(shí)， C3A 水化漿體固化氯離子并反應(yīng)生成固溶體SSCO3-Cl，而不是SSOH-Cl或SSSO4-Cl，這是由于SSCO3-Cl的混溶范圍極大，CO3極易取代Fs中Cl-[40]，同時(shí)Ca2+改變了生成SSCO3-Cl的類型； CaSO4· 2H2O存在時(shí)，單硫型硫鋁酸鈣與氯離子反應(yīng)生成了鈣礬石，但沒(méi)有SSSO4-Cl生成，而是生成了SSOH-Cl，這與SSSO4-Cl混溶范圍有限相關(guān)[30].Ca2+雖沒(méi)有提高C3A水化漿體中固溶體的生成量，但卻使其氯離子固化能力明顯增大，這與Ca2+改變了生成固溶體的類型相關(guān).氯離子固化量的大小不僅與固溶體的生成量有關(guān)，還應(yīng)與生成的固溶體中氯的比例，即x、y和z的大小相關(guān).

3 結(jié)論

(1)C3A水化漿體固化氯離子后生成含氯鋁酸鹽并釋放OH-，提高了氯鹽溶液的pH值；CaCO3與CaSO4·2H2O單獨(dú)作用都會(huì)降低C3A水化漿體的氯離子固化能力和氯鹽溶液pH值的提高程度，CaCO3和CaSO4·2H2O共同作用則會(huì)顯著降低 C3A 水化漿體的氯離子固化能力.

(2)氯鹽溶液pH值降低導(dǎo)致C3A水化漿體中含氯鋁酸鹽生成量和氯離子固化能力降低；Ca2+降低了氯鹽溶液pH值的提高程度，但提高了C3A水化漿體的氯離子固化能力，CaCO3或CaSO4·2H2O單獨(dú)存在能使Ca2+提高C3A水化漿體氯離子固化能力的效果更為顯著，且CaCO3比CaSO4·2H2O的作用更加明顯，但CaCO3和CaSO4·2H2O共同存在時(shí)出現(xiàn)了負(fù)協(xié)同作用.

(3)在CaCO3和CaSO4·2H2O共同作用下，Ca2+促進(jìn)各水化產(chǎn)物與氯離子反應(yīng)生成含氯鋁酸鹽的效果由小到大為：鈣礬石