混凝土抗硫酸盐侵蚀研究评述

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第1期(总第255期)混凝土理论研究Numberlin201l(TotalNo．255)CollcretcTHEORETICALRESEARCHdoi：10．39698．issn．1002—3550．2011．O1，014混凝土抗硫酸盐侵蚀研究评述韩宇栋。张君。高原(清华大学土木工程系结构安全与耐久教育部重点实验室，北京100084)摘要：硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性研究的重要分支。实际工程中混凝土自身材料组成、硫酸盐侵蚀环境各不相同，从混凝土硫酸盐侵蚀类型、侵蚀速度的影响因素出发，系统分析

2、了国内外混凝土硫酸盐侵蚀的研究现状，在此基础上分析总结了已有研究中存在的若干问题，并为以后的研究提出了建议。同时还给出了一些实际工程中抵抗硫酸盐侵蚀的常用措施。关键词：混凝土；硫酸盐侵蚀；研究现状中图分类号：TU528．Ol文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)Ol一0052—05ReviewofsurfateattackonconcreteHANYu—dong，ZHANGJun，GAOYuan(KeyLaboratoryofStructuralSafryandDurabilityofChinaEducationMi

3、nistry，DepartmentofCivilEngineeringTsingbuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Sulfateattackisoneofthemostimportantitemsofconcretedurability．Presentpaperisfocusedontheresearchofsulfateattackingconcrete，especiallyontheinfluencingfactorssuchassulfateenvironmentandint

4、eriormaterialscompositions．ThecurrentstatusoftheresearchonsulfateattackingconcreteissystematicallyanalyzedBasedontheoverview．problemsmayexistincurrentresearchalepointedoutandsomesuggestionsforfutureworkarediscussed．Keywords：concrete；sulfateattack；researchstatus后硬化水泥浆体出

5、现严重的软化而失去胶结能力、强度严重下0引言降的现象，并不一定伴随着明显的体积膨胀[3-03。破坏形式不同，硫酸盐侵蚀已成为影响混凝土结构耐久性的一项重要因主要是因为破坏机理不同造成的，因此有必要按照侵蚀机理对素。东部沿海的重盐渍土、海洋、内陆盐湖、地下水、工业废水中混凝土硫酸盐侵蚀进行分类。均含有硫酸盐。我国西北部有1000多个盐湖、西南部有大片酸(1)钙矾石(AFt)结晶型侵蚀。侵入混凝土内部孔隙的硫酸雨区、东部沿海有大量盐渍土[1】，这些地区的混凝土工程的耐久盐能与水泥石中的Ca(OH)：作用生成硫酸钙，硫酸钙再与水泥性都经受

6、着硫酸盐侵蚀的严峻考验。近年来，在公路、铁路、矿山石中水泥水化产物水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，建设、地下人防工程、桥梁基础、隧道衬砌、地铁隧道管片、水电俗称钙矾石(AFt)，反应方程式为：工程，例如黄河中上游的刘家峡水电站、八盘峡水电站、青海朝Na2SO4·10H2O+Ca(OH)2-~CaS04"2H20+2NaOH+8H20(1)阳水电站以及一些电力提灌工程脚、海港以及机场等混凝土工3(CaS04"2H：O)+4CaO·A12O3·121-120+14H20_程中均发现了严重的硫酸盐侵蚀现象。由于材料性能劣化，结构3C

7、aO·A12O3·3CaSO4·31H2O+Ca(OH)2(2)在未达到设计使用寿命前就提前退出服役，造成人力和财力的钙矾石的溶解度极小，在化学结构上结合了大量的结晶水，极大浪费。硫酸盐侵蚀会导致混凝土膨胀变形及强度、刚度等力为针状晶体，其体积约为水化铝酸钙的2．5倍。由于硫酸盐侵蚀学性能降低，并显著地降低结构的承载能力，使结构安全性下生成的钙矾石是在原固相水化铝酸钙的表面形成，从而使固相降。硫酸盐侵蚀涉及硫酸根离子在混凝土中的传输、离子与混凝体积显著增大而导致水泥石开裂。钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土组分之间的化学反应、膨胀变形以及

8、应力导致混凝土损伤破土试件表面出现少数较粗大的裂缝。混凝土孔隙水溶液口H值越坏等多方面的问题，是混凝土耐久性研究的热点之一。本研究通高，钙矾石的膨胀越显著。过对现有资料总结，对硫酸盐侵蚀类型、影响因素、研究现状进(2)石膏结晶型侵蚀。