浅谈混凝土的硫酸盐腐蚀机理及其测试方法

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1、第4O卷第4期建筑技术开发Vo1．40，No．42013年4月BuildingTechniqueDevelopmentApr．2013浅谈混凝土的硫酸盐腐蚀机理及其测试方法鲍加赵(连云港新电混凝土有限公司，222000)[摘要]我国的硫酸盐含量非常丰富，分布较广，由此引起混凝土结构的破坏事故也屡见不鲜，因此研究混凝土硫酸盐侵蚀的必要性显得尤为突出。简单评述了混凝土硫酸盐腐蚀的机理、腐蚀类型及其相关测定方法。[关键词]混凝土；耐久性；硫酸盐腐蚀[中图分类号]TU502．5[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2013)0

2、4．0043-03硫酸盐侵蚀被认为是引起混凝土材料失效破数据，并在此基础上总结出不同混凝土在不同土坏的四大主要因素之一¨。环境中的硫酸根离子壤中的腐蚀规律，很好指导了我国的工程实践。混凝土内部与水泥水化产物发生反应，产生膨胀、《混凝土结构耐久性设计规范》(GB／T50476—开裂、剥落等现象，从而使得混凝土性能降低并丧2008)正式颁布后，我国在硫酸盐侵蚀研究和预防失。国内外学者一直关注于如何预防和减轻硫方面有了较大的发展，对混凝土工程有很好的指酸盐对混凝土的侵蚀破坏，并且致力于制订具有导意义。实用性、科学性和先进性的抗硫酸盐腐

3、蚀的检测1混凝土硫酸盐侵蚀机理方法。1．1干湿循环区混凝土硫酸盐物理性侵蚀1892年，Michalis在侵蚀的混凝土中发现一种混凝土酸盐物理性侵蚀过程是：在毛细作用下，称为“水泥杆菌”的针粒状晶体，实质上是使硬化潮湿状态下的混凝土吸进各种可溶性溶液，在混凝土混凝土开裂的水化三硫铝酸钙(钙矾石)，成为研发生蒸发、浓缩和结晶作用，导致混凝土体积膨胀了究硫酸盐侵蚀的第一人。继1902年苏联发现环4—5倍，并产生膨胀压力。当膨胀压力超过混凝土境水侵蚀事例之后，世界各国相继关注并发现了的抗拉强度时，混凝土便发生开裂与破坏。~lNa：SO混

4、凝土结构受环境水侵蚀的事例，并相继制订了和MgSO从孔溶液中结晶，分别形成Na：SO·10HO混凝土抗腐蚀的有关标准。美国相关部门的大量和MgSO4·7H20。实验发现混凝土的密实性和不透水性对混凝土耐Na2S04+10H20Na2SO4·10H2O(1—1)久性有重要意义；D．G．Millen在美国林业部的支MgSO4+7H2O~MgSO4·7H20(1—2)助下，通过长达25年的现场模拟试验得出“低渗1．2混凝土硫酸盐化学性侵蚀透性和无蜂窝的密实混凝土对混凝土抗硫酸盐侵国内外学者一般把硫酸盐侵蚀分为石膏蚀的能力极为重要”的结

5、论。1992年，Mehta发(CaSO·2H：O)膨胀侵蚀、钙矾石(3CaO·A1：0，·表了一篇简短的评述，回顾了过去60年来硫酸盐3CaSO·32H20)膨胀侵蚀、钙硅石(CaSiO3·侵蚀的情形，并从一些混凝土结构的实际例证得CaSiO·CaSO·15HO)膨胀侵蚀和镁盐侵蚀四大出了有价值的结论。类，其中前三种侵蚀统称为一般硫酸盐侵蚀。自20世纪50～60年代初期，我国也开始对混1．2．1石膏型硫酸盐侵蚀凝土的硫酸盐侵蚀展开了相关研究，并对抗硫酸一般认为，混凝土在液态介质中时，当SO的盐侵蚀的试验方法和破坏机理的探索取得了

6、一定浓度大于200mg／1(相对干燥的固体介质约为的成果。另外从20世纪60年代初开始，马孝1000mg／1)时，发生下列反应：轩等研究人员得到了我国不同土壤的混凝土腐蚀Ca(OH)2+Na2SO4+2H20CaSO4·2H20+2NaOH(1—3)收稿日期：2013—01一l5作者简介：鲍加赵(1975-)，男，毕业于连云港职大，大专学历，工程Ca(OH)2+MgSO4+2H2O-+师，连云港新电混凝土有限公司试验室主任。CaSO4·2H20+Mg(OH)2(1—4)43第4期鲍加赵：浅谈混凝土的硫酸盐腐蚀机理及其测试方法第4

7、0卷反应生成的石膏引起混凝土膨胀，体积变为原10emX10cm×30cm长方形试体和粒度为0．40～来的1．24倍，混凝土在膨胀压力的作用下产生粗大0．5mm的砂子，加压成型后，根据同龄期的水泥胶裂纹，最终导致结构破坏。值得注意的是，虽然侵蚀砂试体侵蚀溶液中的抗折强度与在淡水中的抗拆强溶液中SO一浓度的不同将导致不同类型的侵蚀发度之比，计算腐蚀系数，以评定水泥的抗蚀性。生，但在干湿交替的环境中，石膏型硫酸盐侵蚀仍占2．2日本工业标准JIS方法主导地位。该方法是按照实际混凝土配合比制备10cm×1．2．2钙矾石型硫酸盐侵蚀10cm

8、×10am和10am×10cm×40cm试件，标养混凝土中的CaSO与氢氧化钙(ca(OH)：)和水28d后，分别在清水中和10％NaSO溶液中养护化铝酸钙(4CaO·A1：O，·13HO)生反应生成溶解后，测量抗压、抗折强度和动弹模，计算抗压强度比度极小的盐类