黄河上游某水电站硫酸盐侵蚀破坏分析_邢志水

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1、2012年第10期（总第276期）混凝土理论研究Number10in2012（TotalNo.276）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2012.10.012黄河上游某水电站硫酸盐侵蚀破坏分析邢志水，邓敏，陈宇峰，刘开伟，谢礼兰（南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009）摘要：通过对黄河上游某水电站硫酸盐侵蚀破坏情况的现场调研，应用XRD、SEM/EDS、BSEM/EDS和MIP等现代分析测试方法，分析确定了现场工程

2、水泥砂浆样品硫酸盐侵蚀产物主要是碳硫硅钙石、钙矾石和石膏，且主要富集在水泥浆体和细集料界面过渡区，S元素含量在侵蚀产物生成区比较高，向其周边逐渐减小，砂浆孔隙率和最可几孔径从内部到表层逐渐增大，孔隙粗大化。另外，进一步讨论了三种类型的硫酸盐侵蚀导致该工程破坏的原因。关键词：水电站；硫酸盐侵蚀；钙矾石；碳硫硅钙石中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2012）10-0041-04Analysisofsulfateattackinahydroelectricpowerstationlocatedint

3、heupstreamoftheYellowRiverXINGZhi-shui，DENGMin，CHENYu-feng，LIUKai-wei，XIELi-lan（StateKeyLaboratoryofMaterials-OrientedChemicalEngineering，CollegeofMaterialsScienceandEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China）Abstract:Asitesurveywasmadeonahydroelect

4、ricpowerstationlocatedintheupstreamofYellowRiver.Somesamplestakenfromtheat-tackedhydroelectricpowerstationwereanalyzedwithXRD，SEM/EDS，BSEM/EDSandMIP.Itisshownthatthecementmortarofthestationwasdeterioratedduetotheformationofthaumasite，ettringiteandgypsum，andtheproducts

5、inthepaste-sandinterfacialtransitionzonewereen-riched.Sulfurcontentintheproductsgenerationareawashigherthanthatintheedge.Theporosityandthemostprobableporediameterintheout-ersurfaceofthemortarincreasesbydegreescomparedtothatintheinnerpart.Inaddition，threekindsofsulfate

6、attackleadingtothedeteriorationoftheengineeringwerealsodiscussed.Keywords:hydroelectricpowerstation；sulfateattack；ettringite；thaumasite泥状，无强度，且表层有白色结晶盐析出，破坏情况见图1（a）。0引言本研究目标是详细分析描述硫酸盐侵蚀引起灌浆廊道排水沟对于混凝土硫酸盐侵蚀的相关研究已经有100多年的历水泥砂浆宏观和微观结构变化，并讨论其侵蚀机理。史[1]。然而，Neville[2]认为当今对混凝土

7、硫酸盐侵蚀的定义、机理、评价标准以及抑制措施等方面仍然存在较大争议和分歧。Haynes[3]认为造成争议的主要原因在于实验室研究和工程实际之间存在较大的差异。而有关水泥净浆、砂浆和混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的性能和行为方面的研究绝大多数都是在实验室条件下进行的，关于现场混凝土硫酸盐侵蚀破坏的微结构及化学变化的研究相对较少[4]。应该重视工程混凝土硫酸盐侵蚀过程及其与实验室研究结果之间的区别与联系。黄河上游某水电站地处内陆盐土地区，此种土壤对混凝土材料产生极严重的膨胀性腐蚀破坏，属强腐蚀或极强腐蚀土1试验壤[5]。在大坝底部1547.

8、00m高程、机上17.10m位置设有灌浆廊道，灌浆廊道横向贯通整个坝体，宽约3m，两端设置进1.1材料出口，廊道两侧修建排水沟，沟边设置水压表和引流管，渗漏现场收集了灌浆廊道入口排水管、中部排水管、末端排水水经由引流管流入排水沟，低水位侧整条排水沟