水基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀.pdfVIP

6 低 温 建 筑 技 术 2012年第 7期 (总第 169期) 水基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀 赵忠强 ，李长成 ，唐 辉。，李义龙 ， 田智超 (1．上地兴达集团有限公司。北京 102218；2．中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室。北京 100024； 3．天津华北地质勘查局． 天津 300170) 摘【 要】 介绍了水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的研究进展，着重论述了碳硫硅钙石的组成结构、鉴 定表征、形成机理、化学模型、劣化模型、碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的预防措施，并指出目前研究中存在问题。 【关键词】 水泥基材料；碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀；预防措施 【中图分类号】 TU528．04 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)o7一OOO6—03 目前 ，石灰石粉逐渐在水泥混凝土行业 中得到广泛应 八面体基团是鉴定碳硫硅钙石形成和TSA的重要理论依 用。然而 ，研究表明 -3，当有充足的硫酸盐、水且温度适宜 据。由于碳硫硅钙石的晶体结构、形貌与钙矾石十分相似 ， (一般认为15℃)时，掺石灰石粉水泥基材料有可能遭受 常规测试手段难以区分碳硫硅钙石与钙矾石，导致无法准 碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(TSA)破坏。传统硫酸盐侵蚀不 确断定水泥基材料破坏到底是因为钙矾石和石膏产生的膨 同，碳硫硅钙石形成直接破坏水泥石中的主要胶凝组分c— 胀破坏，还是因为形成碳硫硅钙石而引起的TSA破坏。研 s—H凝胶，并使其转变为烂泥状物质，由表及里脱落，最终 究表明，采用 x射线粉末衍射数据分析的全谱线拟合和磁． 导致水泥基材料完全失去胶凝性。自1965年来，国内外相 etveld方法-sJ，可以精确地无标样定量分析混合物中碳硫 继报道了上百个 TSA破坏导致的工程劣化实例[3]，我 国 硅钙石和钙矾石的数量。扫描电镜结合 EDS能谱可有效进 甘肃兰州八盘峡水电站和新疆喀什地区永安坝水库也发生 行定性鉴别，红外光谱、拉曼光谱和拉曼化学成像技术、嚣si 了不同程度的TSA破坏 ]。显然，TSA破坏是一种普遍 核磁共振光谱及热分析等也被证实可 以用来区分碳硫硅钙 存在、长期没有得到重视的影响混凝土耐久性的破坏形式， 石、钙矾石。但是，大多数测试方法只能实现定性或半定量 实际工程中如果不采取有效预防措施，则有可能会影响混 分析，无法精确测定腐蚀产物中碳硫硅钙石所 占的比例和 凝土的耐久性。 数量。 1 水泥基材料 A研究进展 1．2 碳硫硅钙石形成机理 近年来 ，TSA已成为水泥基材料研究的热点之一，国内 目前，关于碳硫硅钙石的形成机理尚未达成共识 ，但研 外学者就碳硫硅钙石的组成结构、鉴定表征、形成机理、破 究表明，碳硫硅钙石的形成机理H主要有两种：①直接反应 坏机理及预防措施做了大量研究工作。 机理 ；②钙矾石转变机理。 1．1 碳硫硅钙石的组成与测试方法 (1) 直接反应机理，存在于水泥浆体液相 中的硫酸 碳硫硅钙石 的化学式为 CaCO ·CaSiO ·caS04· 盐、碳酸盐与C—S—H凝胶直接反应形成碳硫硅钙石，反应 l5H20，分子中的si与OH 为六配位结合[si(OH)] ，该 式如下： 筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，对不同高度、不 同用途的建筑防火作了较为详细的规定。但该规定并没有 参考文献 得到有效的执行。2011年3月 14日，公安部消防局又发出 65号文件 《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督 [1] 武斌卫．外墙保温技术及节能材料 [J]．山