水泥混凝土硫酸盐侵蚀综述

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1、水泥混凝土硫酸盐侵蚀综述／刘超等·67·水泥混凝土硫酸盐侵蚀综述刘超，马忠诚，刘浩云(中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024)摘要从化学反应的角度详细介绍了水泥混凝土的硫酸盐侵蚀机理及其相应的侵蚀产物，分别从内部和外部两方面阐述了硫酸盐侵蚀的因素，论述了目前抗硫酸盐侵蚀的一些方法以及这些方法的优劣性。并展望了水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀的前景。关键词水泥混凝土硫酸盐侵蚀机理影响因素抗侵蚀方法中图分类号：TU528文献标识码：AAnOverviewonSulfateCorrosionofCementConcreteLIUChao，MAZhongche

2、ng，LIUHaoyun(StateKeyLaboratoryofGreenBuildingMaterials，ChinaBuildingMaterialsAcademy，Beijing100024)AbstractSulfatecorrosionmechanismandproductsincementconcretearedetailedlyintroducedfromtheper—spectiveofchemicalreaction．Interiorandexteriorfactorsinfluencingsulfatecorrosionareexpoundedand

3、someme-thodsforsulfatecorrosionresistanceandtheiradvantagesanddisadvantagesarediscussed．Finally，theprospectofsulfatecorrosionresistanceincementconcreteispredicted．Keywordscementconcrete，sulfate，corrosionmechanism，influentialfactors，corrosionresistancemethod分溶出或分解，导致水泥基材料强度和粘结性能损失，侵蚀0引言速率则

4、随母体龄期延长而趋于降低]。混凝土的硫酸盐侵近20年来，水泥基材料的耐久性问题已成为水泥基材蚀是一个复杂的物理化学过程]，其反应类型一般有以下几料科学与研究中的热点，其对国民经济的社会效益和经济效种]。益及对工程安全性的重要性愈来愈被人们所重视1J。18921．1钙矾石结晶型年，米哈爱利斯首先发现硫酸盐对混凝土的化学腐蚀。混凝环境水中的SO。一与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙土的硫酸盐侵蚀被认为是引起混凝土材料破坏的四大主要反应生成水化硫铝酸钙(钙矾石，3CaO·AlO。·3CaSO·因素之一。如果硫酸盐浓度超过1500mg／L，发生硫酸盐侵32H2O)[。蚀的可能性就很

5、大。3(CaSO4·2H2O)+3CaO·A12O3+26H2(一在我国一些铁路、公路、矿山和水电工程中都发现了地3CaO·Al2O3·3CASO4·32H2O(1)下水对混凝土构筑物的硫酸盐侵蚀破坏问题，已严重危及工6Ca。+3SO4。+A12O6+32H2(程的安全运行，如青海省的一些人防工程、青海盐湖区的公3CaO·A12O3·3CaSO4·32H2O(2)路工程、成昆铁路的部分隧道工程、枝柳铁路工程，以及水电钙矾石是溶解度极低的盐类矿物，即使在石灰浓度很低工程中黄河中下游的刘家峡水电站、八盘峡水电站、青海朝的溶液中也能稳定存在。钙矾石晶体形成时固相绝对体积阳水电站

6、等都出现了不同程度的混凝土硫酸盐侵蚀破坏]。增大94。同时，钙矾石从碱性溶液中结晶析出时，往往形因此，提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能是提高混凝土耐久性及成极其微细的针状或片状晶体，这些小晶体呈刺猬状析出并高性能混凝土的研究目标之一。吸水肿胀。钙矾石晶体长大造成的结晶压力和微细的针状或片状晶体的吸水肿胀，在水泥石中产生很大的膨胀内应1水泥基材料硫酸盐侵蚀机理力，引起水泥基材料膨胀、开裂。研究表明，这种膨胀内应力水泥基材料硫酸盐侵蚀破坏实质上是由环境水中的硫与钙矾石结晶生成的晶体大小和形貌有很大的关系。液相酸盐离子进入水泥石内部与一些固相组分发生化学反应，生碱度低时，形成的钙矾石

7、往往是大的板条状晶体，这种类型成一些难溶的盐类矿物而引起的，这些难溶的盐类矿物一方的钙矾石一般不带来有害的膨胀；当液相碱度高时，如在纯面可形成钙矾石、石膏等膨胀性产物而引起膨胀、开裂、剥落硅酸盐水泥基材料中，形成的钙矾石晶体一般为小的针状或和解体，另一方面也可使硬化水泥石中c—H和C_H等组片状，甚至呈凝胶状，这类钙矾石的吸附能力强，可产生很大*国家科技支撑计划(2O1lBAE27BO1)刘超：男，1974年生，硕士，高级工程师，主要从事水泥混凝土相关材料的研究E-mail：liuchao@cbmamail．corn．cn·6