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混凝土抗硫酸盐侵蚀研究综述
文章编号:1007—046X(2014)02—0040—03
生态建材
混凝土抗硫酸盐侵蚀研究综述
ResearchSummaryofSulphateErosionResistancetoConcrete
吴天丹耻虹
(上海工业投资 (集团)有限公司 ,上海 210040)
摘 要:从混凝土硫酸盐侵蚀类型、侵蚀速度的影响因素出发 ,系统总结了国内混凝土硫酸盐侵蚀的研 究现状及常
用预防保护措施,深入分析 了已有研究中存在 的若干问题,并为以后的研究提 出了建议。
关键词 :
中图分类号 :TU528.33 文献标志码 :A
0 前 言 高 (8000mg/L)时,水泥石中的毛细孔为饱和石灰溶
液所填充,不仅有钙矾石生成,而且在水泥石内部还会有
硫酸盐侵蚀会导致混凝土膨胀变形及强度、刚度等力 二水石膏结晶析出。Ca(OH),转变为石膏,体积增加1.24
学性能降低,并显著地降低结构的承载能力,使结构安全 倍。而水泥水化产物中的Ca(OH),不仅是水化硅酸钙凝胶
性下降,现已成为影响混凝土结构耐久性的一项重要因素。 (C-S—H)等水化产物稳定存在的基础,而且它本身也是
我国东部沿海的重盐渍土、海洋、内陆盐湖、地下水、工 硬化水泥浆体的重要组成部分,因此外部硫酸盐的侵入破
业废水中均含有硫酸盐,这些地区的混凝土工程的耐久性 坏了原有固相结构,并导致膨胀。
都经受着硫酸盐侵蚀的严峻考验。由于材料性能劣化,结 (3)硫酸盐结晶型物理侵蚀。当混凝土孔隙溶液中硫
构在未达到设计使用寿命前就提前退出服役,造成了人力 酸盐浓度足够高时会结晶析出,NaSO结晶为NaSO.IOH0,
和财力的极大浪费。 MgSO结晶为MgSO47H0,体积显著膨胀,造成结晶压
力,导致混凝土开裂。
1 混凝土硫酸盐侵蚀的类型 (4)碳硫硅钙石型侵蚀 (TSA)。国外已有不少关于
碳硫硅钙石 (CaCO3.CaSiO3.CaSO15H,0)型硫酸盐侵蚀
混凝土结构遭受硫酸盐侵蚀以后,有可能会导致体积 (简称 TSA)导致工程破坏的报道。一般的硫酸盐侵蚀
膨胀,表面出现开裂、剥落,力学性能严重下降。由于破 (AFt结晶型、石膏结晶型、硫酸盐自身结晶物理型侵蚀)
坏机理不同,混凝土侵蚀的类型包括以下几种。 破坏主要是导致混凝土结构物体积膨胀、开裂以至破坏。
(1)钙矾石 (AFt)结晶型侵蚀。侵入混凝土内部孑L TSA则是直接导致c—s—H凝胶解体,逐渐由表及里使水
隙的硫酸盐能与水泥石中的Ca(Oil),作用生成硫酸钙,硫 泥石变为无强度、无粘结力的砂石混合物,其破坏性较传
酸钙再与水泥石中水泥水化产物一 水化铝酸钙反应生成 统硫酸盐侵蚀更强。TSA经常发生于采用石灰石质集料拌
高硫型水化硫铝酸钙,俗称钙矾石 (AFt)。由于硫酸盐 制的混凝土中,其劣化程度随石灰石粉末含量增加而加剧。
侵蚀生成的钙矾石是在原固相水化铝酸钙的表面形成,从 (5)MgSO双侵蚀型。当侵蚀溶液中s0一和Mg+共
而使固相体积显著增大 (约2.5倍)而导致水泥石开裂。 存时,将发生MgSO双侵蚀破坏,其原因是Mg 和s0一
钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面出现少数较粗大 均为侵蚀源,二者破坏效应相互叠加构成严重的复合侵蚀。
的裂缝。混凝土孑L隙水溶液pH值越高,钙矾石的膨胀越 Mg 型侵蚀与Na型侵蚀的区
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