混凝土论文 硫酸盐侵蚀对混凝土结构耐久性的损伤研究

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1、硫酸盐侵蚀对混凝土结构耐久性的损伤研究陈维真（201306420）摘要：概述了硫酸盐侵蚀对混凝土结构耐久性的损伤研究以及硫酸盐类主要侵蚀产物包括石膏、钙矾石(AFt)、硅灰石膏(C3SCSH15)等生长特性的研究进展。硫酸盐侵蚀是一个比较复杂的过程,不同的环境介质、热湿条件等引起的侵蚀过程和产物也相应不同,尤其是其产物钙矾石的生长特性和物理力学性能仍需要进一步的研究。针对硫酸盐对耐久性的损伤机理,提出了在实际工程中采用的一些抗硫酸盐侵蚀措施。关键词：硫酸盐侵蚀；耐久性；损伤机理；侵蚀产物Abstract：Overviewofsulf

2、ateattackonthedurabilityofconcretestructuredamageresearchandsulfatemainerosionproductsincludingresearchprogressofgrowthcharacteristicsofgypsumandEttringite(AFT)andthaumasiteC3SCSH15etc.Sulfateattackisacomplicatedprocess,differentenvironmentalmedia,heatandmoisturecondit

3、ionscausedbysoilerosionprocessesandproductisdifferent,especiallytheettringitegrowthcharacteristicsandphysicalmechanicalpropertiesstillneedfurtherresearch.Inviewofthedamagemechanismofsulfateondurability,somemeasurestoresistsulfateattackareputforward.KeyWord：Sulfateattac

4、k；Durability；Damagemechanism；Erosionproduct1.引言在人们的传统观念中是认为混凝土天生就是耐久的材料，从而忽视了对混凝土耐久性的研究，继而在设计上就产生了重视强度设计的思想，因此付出了巨大的代价。众所周知，混凝土是一种人造石，具有类似于天然石材的耐久性。但是混凝土和钢筋混凝土在使用过程中会受到土壤、水以及空气中有害介质的侵蚀，或者是混凝土本身组成材料的有害成分的化学或者物理作用，会使混凝土产生劣化，宏观上就会出现开裂、溶蚀、剥落、膨胀、松软以及强度下降等，严重影响了混凝土结构的使用寿命，严重

5、者会使混凝土结构倒塌，甚至造成人员伤亡和直接的经济损失。混凝土的老化和病害严重影响了其正常的使用以及建筑物的安全性，从而产生了混凝土耐久性的问题。[1]据调查，美国1975年由于混凝土结构腐蚀引起的损失达700亿美元，1985年则高达1680亿美元，[2]就连日本引以为豪的“新干线”使用不到十年就出现大面积剥蚀开裂现象。[3]在众多对混凝土结构耐久性影响的因素中，硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的一项重要内容，同时也是影响最复杂、危害性最大的一种环境腐蚀。硫酸盐广泛分布于地球的各个地方，大部分土壤中都含有一些硫酸盐。[4]目前，在我国有

6、大约三分之一的国土处于酸雨的作用下，天津、河北、山东、青海等地存在着大量的盐碱地区。在酸雨区以及盐碱地区的混凝土结构和钢筋混凝土结构都遭到了严重的腐蚀破坏。例如在青海地区的盐湖地区建造的水泥混凝土建筑物，基本上是一年粉化，三年倒塌。铺设在盐湖之中的混凝土管道，一般处于卤水中，一般裸露于空气中。处在空气中的部分，一年时间即侵蚀溃散成一团烂泥。贵州的一些钢筋混凝土塑像，由于酸雨的腐蚀，变得面目全非。这些现象说明了硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性影响的严重性以及我们解决这个问题的紧迫性。2.混凝土硫酸盐侵蚀研究现状混凝土硫酸盐侵蚀是危害性较大的一

7、种侵蚀性介质破坏，苏联早在20世纪初期就进行了硫酸盐侵蚀的研究，并将其归为盐类腐蚀，美国学者米勒1923年开始在含硫酸盐土壤中进行混凝土的腐蚀试验，前苏联、美国、欧洲等国家相继制定了混凝土抗腐蚀的标准。与国外相比，我国在混凝土抗硫酸盐侵蚀方面的研究起步较晚，在20世纪50年代初期，才开始了抗硫酸盐侵蚀的试验方法和对耐久性损伤的机理的探索。虽然我们起步较晚，但在提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性的研究方面，也取得了一定的进展与成效，我国的相关规范中也加入了硫酸盐侵蚀的相关标准。关于硫酸盐作用下混凝土劣化的评价方法，我国先后3次制定了用于水泥抗硫

8、酸盐侵蚀的试验方法.分别是GB749—1965、GB/T2420—1981GB/T749—2001，但是这些试验方法和评价标准都还存在一些缺点和不足。早期的国家标准GB749—1965[5]苏联1954年的H114—54，采用1:3.