TSA腐蚀研究教学PPT课件.ppt

TSA腐蚀研究 TSA的发现历史 2 3 目录 1 TSA的研究现状 研究的重点 一、 TSA的发现 1965年 首次发现TSA侵蚀 　　 1998年 英国格罗斯特郡10座高速公路桥基础因为thaumasite而破坏，TEG(Thaumasite Expert Group)成立 。 1999年 TEG提交研究报告, 明确提出TSA概念(Thaumasite form of sulfateattack) 2002年6月 第一届Thaumasite和TSA国际会议在英国召开 TSA 图片 TSA破坏实例 英国西部格罗斯特地区隧道混凝土基部TSA破坏 TSA破坏实例 英国西部格罗斯特地区公路桥基础TSA破坏 一、 TSA国内的发现 国内侵蚀现象相对较少。2003年，马保国等人对八盘峡水电厂廊道混凝土破坏现场进行调查取样和综合测试分析后，在国内首次明确证实了实际混凝土工程发生TSA侵蚀破坏。 2004年8月，胡明玉、唐明述等。证实我国新疆地区永安坝混凝土也发生了明显的TSA腐蚀破坏等。 二、TSA的研究现状 thaumasite form of sulfate attack，翻译为：碳硫硅酸钙硫酸盐侵蚀，简称TSA。 当水泥基材料发生TSA时，硫酸盐和碳酸盐会与水泥石中的水化硅酸钙生成无胶结能力的碳硫硅酸钙，随着水化硅酸钙的不断消耗，水泥石逐渐由表及里变成泥状物，丧失结构强度，因此TSA是一种破坏性更强的特殊硫酸盐侵蚀。 二、TSA的研究现状 TSA的侵蚀条件： （1）相对低温 （2）硫酸盐和碳酸盐的存在 （3）时间足够长 发生TSA 侵蚀 低温 碳酸盐 充足的水 硫酸盐 二、TSA的研究现状 根据已有实验研究表明：在低于15℃左右容易发生TSA 现象，在5℃时现象更为明显，现在有研究表明常温下20℃也能出现TSA现象，具体情况还有待研究。 反应机理 反应途径一 (the direct route) Ca3Si2O7·3H2O+2{CaSO4·2H2O}+2CaCO3+24H2O Ca6[Si(OH)6]2·(CO3)2·(SO4)2·24H2O+Ca(OH)2 低温 直接由C-S-H凝胶与硫酸盐、碳酸盐在低温条件的溶液中反应生成,即溶液反应机理，即在适当的温度(通常低于15℃)和pH值(通常为10.5-13.0)下,硫酸盐、碳酸盐、C-S-H凝胶和钙离子在水中发生反应生成碳硫硅钙石，无需任何铝相参与反应。 TSA国内外研究现状 反应途径二 (the woodfordite route) Ca6[Al(OH)6]2(SO4)3·26H2O+CaCO3+Ca3Si2O7·3H2O+xH2O→Ca6[Si(OH)6]2(SO4)2(CO3)2·24H2O+Al2O3·xH2O+CaSO4·2H2O+Ca(OH)2 在适当的温度(通常是15℃以下)和pH值(通常是10.5～13.0)下，由钙矾石、C-S-H凝胶和碳酸盐在水中反应生成碳硫硅钙石，铝相为必需条件 微观测试方法 IR+Raman光谱定性分析是否存在TSA XRD定性分析羟钙石、石膏、钙矾石等 热分析+XRD半定量分析腐蚀物物相含量 扫描电子显微镜分析物相微观形貌等 预防TSA的措施 预防TSA的措施 1、化学组成 （1）水泥品种：应尽可能采用低C3A和C4AF含量的水泥，避免使用掺石灰石粉填料的水泥； （2）矿物掺合料：不同矿物掺合料的加入在不同程度上提高水泥石的抗TSA 侵蚀能力。研究表明，掺入30%粉煤灰或70%矿渣粉能提高水泥石抗TSA侵蚀。