混凝土的酸雨腐蚀研究.pdf

《混凝土的酸雨腐蚀研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、渴凝土的缢腐蚀研宓宣文，胡英吉，方永浩，丛花蕾(1．江苏镇江亚东置业有限公司，江苏镇江212004：2．北京中元工程设计顾问公司南京分公司，江苏南京210002；3．河海大学力学与材料学院，江苏南京210098；4．可利亚多元醇(南京)有限公司，江苏南京210000)摘要：通过室内快速腐蚀试验，利用XRD、SEM分析其微观结构，采用无损检测方法，研究了酸溶液作用对混凝土中水泥浆体的组成和结构，即混凝土力学性能的影响规律；通过酸溶液浓度与环境酸雨相关资料的对比，建立了酸雨对钢筋混凝土中混凝土的力学性能的影响经时变化模型。关键词：混凝土；酸雨；腐蚀

2、；强度Abstract：Theeffectofacidsolutiononthecompositionandmicrostructureofcementpasteinconcrete，andthemechanicalpropertiesofconcretespecimenswerestudiedbytherapidcorrosiontest，XRDandSEManal—ysisandthenon—destructivetest．Time—dependentmodelforchangeofmechanicalpropertiessubjected

3、toen—vironmentalacidrainwasproposedbasedontherapidcorrosiontestandavailableenvironmentalacidraindata．Keywords：concrete；acidrain；corrosion；strength0引言用日本理学公司生产的X射线衍射仪分析盐酸腐随着工业化和城市化的发展，能源需求量大蚀后的物相组成。在试块表面凿取部分碎块放在无增，以煤为主的能源结构使得SO：的排放量逐年增水乙醇中终止水化，在60℃下干燥至恒重，用Hi．加，大气污染中酸雨问题已逐渐成为全

4、球性问题。tachiS一3400N型扫描电镜观察试样表面形貌。江苏作为一个经济大省也已成为我国较严重的酸2试验结果及分析雨污染区fl1，酸雨对混凝土结构的影响已成为不可2．1混凝土微观特征变化忽略的因素。混凝土在自然环境中性能演变也是2．1．1XRD分析一个漫长的过程，需要通过室内标准条件下的快速图1是C40混凝土腐蚀前后表面层浆体的试验．建立混凝土在室内快速试验条件下与自然条XRD谱。从图1可以看出，经酸腐蚀前，试件表面件下性能演变过程的相关关系。试样中主要有石英(Si02)、CaCO，和少量Ca(OH)：，1试验方法CaCO是由于表面Ca(

5、OH)：在空气中的碳化反应以水泥、砂、石子、水的质量比为1：2．16：3．24：所产生的，SiO是由于石英砂没有完全去除所导致0．55和h1．69：2．54：0．45制备成强度等级为C30和C40的150mmx150mm~150mm混凝土立方体试块，标准养护28d后将试件浸泡在5％的盐酸溶液号2000中，用北京智博联科技有限公司生产的ZBL—U510非金属超声检测仪测定不同浸泡龄期的超声波速度，用以表征混凝土力学性能的演变情况。对C4010203O40506070混凝土试件腐蚀28d后刮取表层，并用0．15mm2(。)孔径的细筛筛除石英砂，在6

6、0℃下烘6h后磨细．图1C40混凝土腐蚀前后XRD分析-34-宣文，胡英吉，方永浩，等：混凝土的酸雨腐蚀研究的。经酸腐蚀后，试件表面试样的结晶产物仅剩下已不适用对酸侵蚀后混凝土强度的无损检测，因此石英．XRD谱中20=20～30。之间出现了较强的仅用超声波法测定[31。SiO凝胶体的弥散峰。酸对水泥基材料的腐蚀是因由于为水泥水化产物主要为碱性的硅酸盐、铝酸盐及RoCEd2。C(1)相当数量的Ca(OH)，酸性介质首先与Ca(OH)发所以生中和反应，急剧降低混凝土介质碱度圜。随着混凝土碱度的降低，水化硅酸钙和水化铝酸钙失去惫oc爰稳定性而水解，钙

7、离子溶出到酸液中，剩下耐酸性从试验结果可以得出，随着浸泡时间的延长，较强硅氧阴离子团构成的SiO凝胶体。试件的相对强度迅速降低，说明盐酸对混凝土强度2．1．2SEM分析影响较大。图2为C40混凝土分别在标养28d后未经酸2．3混凝土力学性能随酸作用的时变模型腐蚀与经酸液腐蚀28d后试件表面试样的SEM图3为混凝土相对强度随与酸液浸泡时间的照片。标养28d后未腐蚀混凝土中浆体一骨料的界关系。图中曲线为按式(3)面区含有较多的片状CafOH)、纤维状C—S—H凝=100_A(3)胶和少量针棒状钙矾石，且Ca(OH)晶粒较为粗拟合所得的曲线。从图3结

8、果可知，用~=v4／v4o表大：腐蚀28d后的混凝土表面，被一层结构非常疏征的混凝土的相对强度与酸液浸泡时间的3／2次松的SiO：凝胶体所覆盖，以致观