西南某隧道衬砌混凝土中的硫酸盐腐蚀破坏分析及对策 - 隧道建设.pdf

　 西南某隧道衬砌混凝土中的硫酸盐腐蚀破坏分析及对策 １，２ １，２ １，２ １，２ 姜　骞 ，石　亮 ，刘建忠 ，穆　松 （１．江苏苏博特新材料股份有限公司，江苏 南京　２１１１０３； ２．高性能土木工程材料国家重点实验室，江苏 南京　２１０００８） 摘要：为掌握实际服役条件下隧道结构衬砌混凝土的硫酸盐腐蚀劣化特征与机制，通过对西南某隧道衬砌混凝土样品的力学、耐 久性能测试以及微观分析，发现该隧道混凝土所遭受的腐蚀破坏由硫酸盐侵蚀造成，且腐蚀破坏程度严重。腐蚀产物类型与混凝 土所处位置相关，在衬砌表层和开裂、剥落的混凝土中腐蚀产物主要以钙矾石和石膏为主，在衬砌与地面交接处的糊状混凝土中则 以碳硫硅钙石为主。分析结果表明：混凝土自身密实性不足和其使用大量石灰石原料是出现严重腐蚀破坏的主要原因。建议从 混凝土原材料组成优选、配合比设计、施工养护和表层防护等多方面来提高隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀破坏能力。 关键词：隧道；衬砌混凝土；硫酸盐腐蚀 ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７４１Ｘ．２０１６．０８．００５ 中图分类号：Ｕ４５５　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１６）０８－０９１８－０６ ＡＣａｓｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｕｎｎｅｌＬｉｎｉｎｇＣｏｎｃｒｅｔｅｕｎｄｅｒ ＳｕｌｆａｔｅＡｔｔａｃｋａｎｄＩｔ’ｓＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ １，２ １，２ １，２ １，２ ＪＩＡＮＧＱｉａｎ ，ＳＨＩＬｉａｎｇ ，ＬＩＵＪｉａｎｚｈｏｎｇ ，ＭＵＳｏｎｇ （１．ＪｉａｎｇｓｕＳｏｂｕｔｅＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００８，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｓｔｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｍａｄｅｏｎｌｉｎｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅｓａｍｐｌｅｓｏｆａｔｕｎｎｅｌｉｎＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ，ｓｏａｓｔｏｌｅａｒｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｄｅｇｒｅｅｏｆ ｓｕｌｆａｔｅａｔｔａｃｋ．Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎａｄｅｑｕａｔｅｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓａｎｄｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｌｉｍｅｓｔｏｎｅｕｓｅｄｆｏｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｓｆｏｒｓｕｌｆａｔｅａｔｔａｃｋ．Ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｓｕｇｇｅｓｔｔｏｍａｋｅａｐｒｏｐｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄｒａｔｉｏｎａｌｍｉｘｉｎｇｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｒｒｙｏｕｔｃｕｒｉｎｇａｎｄｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｎｔｉｓｕｌｆａｔｅ ａｔｔａｃｋｃａｐａｃｉｔｙｏｆｌｉｎｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｏｆｔｕｎｎｅｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；ｌｉｎｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｕｌｆａｔｅａｔｔａｃｋ 道［６］ ［７］ ［８］ ０　引言 、杭兰线宜巴段隧道 和金鸡关隧道 等工程均 伴随着西部大开发和“一带一路”建设国家战略 处于典型的硫酸盐侵蚀环境中，部分工程甚至已经出 的推进落实，我国