抗硫酸盐混凝土技术的应用
混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂

混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂技术性能及使用说明版权所有:北京海岩兴业混凝土外加剂有限公司混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂技术性能及使用说明混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂Sulfate corrosion-resistance admixtures for concrete 在混凝土搅拌时加入的,用于抵抗硫酸盐、盐类侵蚀性物质作用,提高混凝土耐久性的外加剂,称为混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂。
简称抗硫酸盐类侵蚀防腐剂执行标准:JC/T1011-2006混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂以下简称“混凝土防腐剂”是新一代防止钢筋混凝土腐蚀的一种全新产品,它突破了钢筋混凝土防腐蚀的传统理念,开创了使用外加剂防腐的新方法,从根本上解决了传统防腐蚀方法的诸多不足和局限性。
使用混凝土抗硫酸盐侵蚀防腐剂可以使混凝土具有抗盐类离子侵蚀、抗冻融循环破坏及高抗渗透等良好性能。
特别适用对混凝土建筑物既要求防腐又要求抗渗的工程。
掺入该产品还可以使混凝土收缩值减小,便于大体积混凝土施工。
混凝土防腐剂应用简便,并不需要特殊施工工艺。
同时这种防腐方法还综合利用了工业废料—粉煤灰,具有绿色环保的意义。
通过在普通硅酸盐水泥中加入适量的防腐剂(以粉煤灰或矿粉取代部分水泥),而制成一种新的胶凝材料,产品符合中华人民共和国建材行业标准JC/T1011-2006各项指标。
这种胶凝材料的抗硫酸盐能力已超过《铁道混凝土及砌石工程规范》附录十三中规定的AS高级抗硫酸盐水泥水平。
对混凝土的耐久性能和施工性能有很大的提高。
采用混凝土防腐剂生产的钢筋混凝土具有耐腐蚀、抗冻融、高强度、不渗透、收缩小、减水率高的优异性能。
混凝土防腐剂由北京海岩兴业混凝土外加剂有限公司独家根据用户需求研发生产,达到最基本的国家检测标准,目前混凝土防腐剂市场错综复杂,价位层次不齐,都会做混凝土防腐剂,真正满足客户需求的有几个,原应很简单,是我们的使用客户放纵了生产者,贪便宜所造成的后果是给建筑物带来安全隐患,我们的使用者没有受益。
抗硫酸盐腐蚀型混凝土

混凝土抗硫酸盐侵蚀研究作者摘要:本文介绍了混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理和分类以及混凝土硫酸盐侵蚀的影响因素。
主要综合说明了5种判断硫酸盐侵蚀混凝土的检验方法:快速法;膨胀法;干湿循环法I;干湿循环法II;氯离子渗透试验。
提出了4种改善方法:合理选择水泥及掺合料品种;提高混凝土密实性;采用高压蒸汽养护;增设必要的保护层。
Summary:This paper introduces the mechanism and classification of erosion of concrete sulfate and influence factors of concrete sulfate attack.5 methods for the inspection of sulfate attack concrete are described:Express method;Plavini;dry wet cycling method I;Dry wet cycling method II;Chloride ion penetration test.4 improvement methods are proposed:Reasonable selection of varieties of cement and admixture;Improve the density of concrete;High pressure steam curing;Add the necessary protective layer.关键词:硫酸盐侵蚀混凝土改善方法影响因素Key word: Sulfate attack Concrete Improvement method Influential factors一、研究背景自混凝土产生以来,就以其原材料来源广泛、强度高、可塑性好、成本低等优点被普遍应用在房建工程、桥梁工程、还有水利及其它工程中,随着社会的发展和科学技术的进步,环境污染也成为了人类面临的一大重要问题,在空气和水中都产生了大量的腐蚀性的物质,给混凝土结构的使用寿命带来了严峻的考验。
混凝土的抗腐蚀性能与防腐措施

混凝土的抗腐蚀性能与防腐措施混凝土是一种普遍应用于建筑、基础设施和工程结构中的材料,其重要性不可忽视。
然而,随着时间的推移,混凝土很容易受到气候、化学物质和其他外部因素的腐蚀影响。
因此,了解混凝土的抗腐蚀性能以及采取相应的防腐措施是至关重要的。
一、混凝土的抗腐蚀性能1. 抗硫酸盐腐蚀性能硫酸盐是混凝土结构最常见的腐蚀因素之一。
当混凝土暴露在高硫酸盐含量的环境中时,硫酸盐会与混凝土中的钙、铝、硅等元素发生化学反应,导致混凝土的体积膨胀,并逐渐破坏混凝土的结构。
因此,在建筑设计和施工中,应根据所处环境的硫酸盐浓度来选择合适的混凝土配方,增加混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能。
2. 抗氯离子腐蚀性能氯离子是另一个常见的混凝土腐蚀因素。
当混凝土中的氯离子浓度过高时,它们会渗透到混凝土内部,并与混凝土中的钢筋发生腐蚀反应,导致钢筋锈蚀和混凝土的开裂。
为了增强混凝土的抗氯离子腐蚀性能,可以使用掺有氯离子抑制剂的混凝土,或者在混凝土表面涂覆防水涂料来减少氯离子的侵入。
3. 抗碳化腐蚀性能碳化是混凝土腐蚀的另一个重要原因。
当混凝土暴露在高浓度二氧化碳或其他酸性气体的环境中时,碳酸反应会导致混凝土中的钙化合物溶解,降低混凝土的碱度,使得钢筋失去保护,从而引起钢筋锈蚀和混凝土的脆化破坏。
为了提高混凝土的抗碳化腐蚀性能,可以控制混凝土中碳化的深度和速度,增加混凝土的碱度,并采取有效的防护措施,如表面抹灰、涂层或防碳化涂料等。
二、混凝土的防腐措施1. 混凝土配方设计混凝土配方设计是防腐的基础。
在设计混凝土配方时,应综合考虑施工环境、材料性能和使用要求等因素。
选择合适的胶凝材料、骨料、掺合料和外加剂,并按照一定比例组合,以提高混凝土的强度、致密性和耐腐蚀性。
2. 表面防护措施混凝土表面的防护措施可以有效减少腐蚀的发生。
常见的表面防护措施包括表面抹灰、喷涂防水涂料和涂层等。
抹灰可以填平混凝土表面的毛细孔隙,减少水分和有害物质的渗透。
高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求与发展前景

高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求与发展前景随着工程建设的不断发展,高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求也不断增加。
这种特殊的混凝土具有抗硫酸盐腐蚀、强度高、耐久性好等优点,在海洋、地下建筑、化工厂、污水处理设施、食品加工厂等行业应用广泛。
本文将从市场需求和发展前景两方面介绍高性能抗硫酸盐混凝土的现状与未来。
一、市场需求1. 海洋建筑领域需求海洋建筑的建设需要抵御海水腐蚀,而海水中的硫酸盐是混凝土的主要损害因素。
因此,高性能抗硫酸盐混凝土成为了海洋建筑领域的首选材料,如海洋码头、海底隧道、海岸堤防、海水淡化厂等。
2. 化工厂需求化工厂生产环境对建筑材料要求较高,因为化学药品常常对混凝土产生侵蚀和腐蚀作用。
高性能抗硫酸盐混凝土由于其卓越的酸碱环境适应性,能够很好地满足化工厂的需求,如酸碱罐、冷却塔、反应釜等。
3. 污水处理设施需求污水处理设施是城市建设中重要的环保设施,而硫酸盐是污水中的常见物质,污水处理时会产生硫酸盐的腐蚀作用。
高性能抗硫酸盐混凝土经过特殊的配比和工艺处理,能够在高浓度的污水环境下保持较好的性能和寿命,因此受到污水处理设施的青睐。
4. 食品加工厂需求食品加工厂对建筑材料要求高,因为食品加工液常常对混凝土产生侵蚀和腐蚀作用。
高性能抗硫酸盐混凝土具有优异的耐腐蚀性能,能够很好地满足食品加工厂的需求,如酱油坊、果汁加工厂等。
二、发展前景1. 市场前景广阔高性能抗硫酸盐混凝土应用领域广泛,市场需求旺盛。
未来随着工业化和城市化的发展,相关产业的发展将推动抗硫酸盐混凝土市场规模不断扩大。
2. 技术水平不断提高随着科技的不断进步和混凝土材料的研究、生产技术的不断提高,高性能抗硫酸盐混凝土的性能和寿命将逐渐提升,产品的应用领域也将不断拓宽。
3. 竞争格局逐渐形成目前,高性能抗硫酸盐混凝土市场处于起步阶段,市场竞争格局尚未形成。
未来,市场将逐渐规范,优胜劣汰的竞争格局将逐步形成。
总之,高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求和发展前景广阔,相关产业将会迎来大发展。
混凝土的硫酸盐腐蚀

单硫酸盐 作用下混 凝土腐蚀
耦合-硫 酸. 盐腐
蚀
化学耦 合-硫酸 盐腐蚀
物理耦合 (包括荷载) -硫酸盐腐蚀.
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
William 等的研究表明:硫酸根离子从 1%变化到 4%时,混凝土 的腐蚀情况加重明显。
Santhanam等系统地研宄了混凝土在不同硫酸盐腐蚀环境中的腐蚀 机理,总结了混凝土抗硫酸盐腐蚀的试验方法的发展历程,并给出了 硫酸盐腐蚀模型的临界参数取值。
Aanthanam 研究了水泥含铝量对混凝土硫酸盐侵蚀的影响,研究结 果表明低铝水泥可以明显提高钙矾石型硫酸盐侵蚀能力。
Shikrk 通过实验得出:随着硅灰掺量的增加,混凝土的抗硫酸钠腐 蚀能力随之提高,但抗硫酸镁能力逐渐降低。
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
Rozirre等进行了混凝土和砂浆在PH值为常量的硫酸盐腐蚀 环境中的性能退化,研究表明在水泥中掺入30%的粉煤灰可 以提高砂浆和混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力,在水泥中掺入 0160%的高炉矿渣时04混凝土的性能最好。
2
03 硫酸盐腐蚀的机理
3
石膏结晶 型侵蚀
当侵蚀溶液中的硫酸根离子浓度大于1000mg/L时,且水泥石孔隙为 饱和的石灰溶液所填充,发生如下反应:
生成二水石膏,使体积膨胀,产生内应力,当内应力大于混凝土的极限 抗拉强度时就会产生破坏,使混凝土内部开始出现裂缝。
当混凝土具备硫酸根离子、碳酸根离子、SiO3基团、且温度低 15℃、充足水的条件下。水泥基材料中的C-S-H凝胶转变成一种灰白 色、无胶凝能力的烂泥状物质碳硫硅钙石,导致水泥基材料强度大幅 度降低甚至完全丧失强度。
1
硫酸盐结 晶型侵蚀
3
石膏结晶 型侵蚀
抗硫酸盐侵蚀混凝土应用技术规程

抗硫酸盐侵蚀混凝土应用技术规程1.前言硫酸盐侵蚀是混凝土结构工程中常见的一种病害。
当混凝土结构中含有一定量的硫酸盐并遇到水分,硫酸盐会与水分反应,产生硫酸,进而引发混凝土结构的破坏。
为了防止硫酸盐侵蚀对混凝土结构的危害,本规程制定了抗硫酸盐侵蚀混凝土应用技术规程。
2.术语和定义2.1 抗硫酸盐侵蚀混凝土:能够耐受硫酸盐侵蚀损害的混凝土。
2.3 硫酸盐侵蚀混凝土:混凝土在含有一定量硫酸盐条件下经过一段时间后所表现出来的硫酸盐腐蚀作用。
3.设计原则3.1 抗硫酸盐侵蚀混凝土的设计应以应用环境中的硫酸盐含量、暴露时间、温度及湿度等为依据,根据相应工程要求,进行配合比设计和选用材料。
3.2 抗硫酸盐侵蚀混凝土应选用抗硫酸盐侵蚀高强度水泥、高炉水泥、混合材料等作为混凝土中的胶凝材料。
3.3 抗硫酸盐侵蚀混凝土应按照规定配合比进行制备,并严格做好混凝土浇筑、养护等工作。
3.4 抗硫酸盐侵蚀混凝土应在设计要求下的财力、能力范围内选择最优方案。
4.配合比设计4.1 抗硫酸盐侵蚀混凝土应根据特定环境条件,采用适宜的抗硫酸盐侵蚀材料,配制合理的混凝土配合比。
4.2 在配合比设计中,应根据不同材料的胶结特性、强度、反应抑制期、水泥用量等因素,选用相应的掺合料,使混凝土性能得以优化。
4.3 在设计配合比时,应确保混凝土密实、均匀,水泥用量独特,砂、碎石均匀分布,保证混凝土的均匀性和稳定性。
5.材料选择5.2 抗硫酸盐侵蚀混凝土应选用符合国家标准的砂、石等骨料作为配合材料。
5.3 抗硫酸盐侵蚀混凝土应选用适当的掺合料,如硅灰、氯化钙以及养护剂等,以优化混凝土性能。
6.施工要求6.1 混凝土浇筑前应检查模板的表面、线条是否满足设计要求,清理模板表面上的污染物。
6.2 混凝土应在规定的时间内混合充分,以确保混凝土的密实性和均匀性。
6.4 混凝土浇筑后应在规定养护时间内进行养护,以确保混凝土的强度和稳定性。
养护期间应严禁施工车辆及工人等进入。
混凝土外加剂的应用范围

混凝土外加剂的应用范围一、前言混凝土外加剂是指添加到混凝土中以改善混凝土性能的材料。
随着混凝土技术的不断发展,混凝土外加剂的种类越来越多,应用范围也越来越广泛。
本文将介绍混凝土外加剂的应用范围,并详细介绍几种常见的混凝土外加剂的特点和应用。
二、混凝土外加剂的应用范围混凝土外加剂的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 增强混凝土的强度和耐久性添加混凝土增强剂可以提高混凝土的强度和耐久性。
常见的混凝土增强剂包括硅酸盐、氯化物、硝酸盐等。
2. 改善混凝土的流动性添加混凝土流动性调节剂可以改善混凝土的流动性,使混凝土更易于施工。
常见的混凝土流动性调节剂包括高效减水剂、增粘剂等。
3. 提高混凝土的抗裂性能添加混凝土抗裂剂可以提高混凝土的抗裂性能,减少混凝土的裂缝。
常见的混凝土抗裂剂包括聚丙烯纤维、聚酯纤维等。
4. 改善混凝土的耐久性添加混凝土耐久性剂可以改善混凝土的耐久性,提高混凝土的抗冻、抗硫酸盐侵蚀等性能。
常见的混凝土耐久性剂包括氢氧化钙、银离子等。
5. 提高混凝土的保温性能添加混凝土保温剂可以提高混凝土的保温性能,减少能量消耗。
常见的混凝土保温剂包括珍珠岩、膨胀珍珠岩等。
6. 改善混凝土的防水性能添加混凝土防水剂可以改善混凝土的防水性能,提高混凝土的耐水性。
常见的混凝土防水剂包括聚合物防水材料、硅酸盐防水材料等。
三、混凝土外加剂的特点和应用1. 高效减水剂高效减水剂是一种能够显著降低混凝土内部水泥浆体积,从而提高混凝土流动性和坍落度的混凝土外加剂。
高效减水剂的特点是使用量少,效果显著。
适用于混凝土施工中需要大量流动性的场合,如混凝土梁、混凝土板、混凝土柱等。
2. 聚丙烯纤维聚丙烯纤维是一种能够显著提高混凝土抗裂性的混凝土外加剂。
聚丙烯纤维的特点是使用量少,效果显著。
适用于混凝土施工中需要强化抗裂性的场合,如混凝土地面、混凝土路面、混凝土隧道等。
3. 氢氧化钙氢氧化钙是一种能够显著提高混凝土耐久性的混凝土外加剂。
混凝土抗硫酸盐侵蚀的改进措施

混凝土抗硫酸盐侵蚀的改进措施一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料,但由于其与环境中的硫酸盐相互作用,易受到硫酸盐侵蚀的影响。
硫酸盐侵蚀会引起混凝土的膨胀、开裂和强度降低等问题,从而影响建筑结构的使用寿命。
因此,为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,需要采取一系列的改进措施。
二、提高混凝土配制方案1.选用合适的水泥在混凝土的配制中,选用硅酸盐水泥或高硅酸盐水泥可以显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
这是因为这两种水泥中的含硅率较高,能够形成较为稳定的硅酸盐凝胶,从而减少硫酸盐的渗透。
2.添加掺合料在混凝土配制过程中,适量添加掺合料,如粉煤灰、硅灰等,能够提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
这是因为掺合料中的活性硅酸盐成分可与水泥中的氢氧化钙反应生成硅酸钙凝胶,在硫酸盐侵蚀环境下形成稳定的钙硅酸盐凝胶,进一步降低硫酸盐的侵蚀程度。
三、提高混凝土施工技术1.增加混凝土密实度混凝土的密实度对其抗硫酸盐侵蚀性能具有重要影响。
在施工过程中,应采取措施确保混凝土的密实性,如采用适当的振捣方法、增加振捣次数等,以提高混凝土的致密度和抗渗透能力,从而减少硫酸盐侵蚀。
2.采用防止渗透的涂层在混凝土结构表面涂覆一层防止渗透的涂层,如硅酸钾玻璃涂层、磷酸盐涂层等,可有效阻止硫酸盐的渗透和侵蚀。
这些涂层能够降低浸泡在硫酸盐溶液中的混凝土的渗透率和硫酸盐反应速度,保护混凝土结构的完整性。
四、改进混凝土养护方法混凝土的养护对其抗硫酸盐侵蚀能力的提高至关重要。
合理的养护措施可帮助混凝土更好地形成强度,减轻硫酸盐侵蚀的影响。
1.增加养护时间在混凝土浇筑完毕后,应延长其养护时间。
养护时间的延长有利于混凝土结构的孔隙率减少,钙硅酸盐凝胶的生成更充分,从而提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
2.保持适宜的湿度混凝土的养护过程中,应保持适宜的湿度,避免干燥和过度湿润。
湿润的养护环境有利于保持混凝土内部的水分饱和度,促进水泥的水化反应,以及硅酸钠等活性成分的聚集,从而提高抗硫酸盐侵蚀的能力。
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抗硫酸盐及防腐蚀混凝土的研发与应用赵志刚天津市中凝佳业混凝土有限公司2006年7月1.引言混凝土的两大基本性能是强度和耐久性,以往的研究和设计都偏重于混凝土的强度,而往往忽视了混凝土的耐久性。
以往由于对基础设施的耐久性认识不足或不够重视,使世界各国建筑物寿命大大缩短。
在中国,1965年至1968年调查的华南、华东27座海港钢筋混凝土中,因钢筋锈蚀破坏而不耐久的占74%,在1981年调查的华南18座仅用7至25年海港钢筋混凝土中,基本完好的只有采取防护挫损的2座,仅占11%。
腐蚀对钢筋混凝土的破坏非常严重,随着我国社会经济的发展,城市建设技术的进步,大跨度结构和高层建筑已广泛应用,而在恶劣环境下的构筑物:海底隧道、海上采油平台与堤坝等被腐蚀得事例举不胜举。
天津地处渤海之滨,地下水富含硫酸盐根和镁、氯离子等物质——对混凝土产生腐蚀的有害成分。
因此,在天津地区研发抗腐蚀混凝土具有较大的实用价值。
2.硫酸盐、氯离子腐蚀机理2.1硫酸盐腐蚀机理硫酸盐侵蚀主要在混凝土硬化后由水泥中的C3A和周围环境中的硫酸盐之间的反应引起的。
C3A与硫酸盐反应生成硫铝酸钙(钙矾石)引起膨胀,钙矾石生长需要空间,在固体材料内的封闭环境中,钙矾石晶体生长可产生高达240MPa的压力,足以引起周围材料的破坏。
根据硫酸盐来自来源的不同可以分为外部硫酸盐侵蚀和内部硫酸盐侵蚀两种。
混凝土中含有富硫酸盐成分的材料引起的膨胀、开裂破坏称为内部硫酸盐侵蚀;混凝土暴露在硫酸盐环境中(如含硫酸盐的污水、地下水或土壤等)产生的侵蚀叫做外部硫酸盐侵蚀。
一般所说的硫酸盐侵蚀均指外部硫酸盐侵蚀。
不仅是石膏,许多硫酸盐能溶于水,与水泥石中氢氧化钙接触反应时,首先生成硫酸钙(此反应又称为石膏腐蚀——G盐侵蚀),产生约120%的膨胀。
CH + SO42-(aq) CSH2 + 2OH_(aq) (1)随后,单硫型硫铝酸钙与硫酸钙生成钙矾石(也称E盐侵蚀)。
C4ASH12 + 2CSH2+ 16H C6AS3H32(2)硫酸镁对混凝土更具有侵蚀性。
MS(aq) + CH + 2H CSH2 + MH (3)C3S2H3 + 3MS(aq) 3CSH2 + 3MH + 2SH x(4)C4ASH12 + 3MS(aq) 4CSH2 + 3MH + AH3(5)由于MH的溶解度很小,从溶液中沉淀下来,使反应(3)(4)(5)不断向右进行,从而使水泥石中CH(氢氧化钙)、C-S-H和硫铝酸钙分解,尤其是反应(3)的不断向右进行,同时也增加了石膏侵蚀的速率。
此种侵蚀也被称为M盐侵蚀。
总之,可以认为硫酸盐侵蚀是连续的三个过程。
1)硫酸盐离子扩散进入混凝土的孔中;2)G盐侵蚀开始不断进行;3)硫酸盐达到足够浓度后,引起E盐侵蚀反应。
2.2氯离子腐蚀机理海水中的NaCl、MgCl2与水泥的水化产物Ca(OH)2作用,生成CaCl2、Mg(OH)2等物质。
MgCl2 + Ca(OH)2 CaCl2 + Mg(OH)2NaCl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NaOH由于CaCl2溶解度比Ca(OH)2大,生成的CaCl2很快溶解于海水中,上述反应一直可以向生成的方向进行。
加之生成的Mg(OH)2是一种无胶凝作用的物质,因此,上述作用也会使混凝土结构破坏。
海水中的NaCl、MgCl2如渗进钢筋混凝土的内部与钢筋接触就会引起钢筋的严重锈蚀,不仅降低了钢筋对混凝土的增强作用,钢筋锈蚀后生成的Fe(OH)2、FeCl3等产物还会因膨胀对混凝土结构造成破坏。
另外,水位变动区混凝土的冻融破坏、水对混凝土的冲刷磨蚀、混凝土中水泥水化产物在水中的溶蚀等过程常常与硫酸盐和氯离子的侵蚀过程同时存在并交互进行。
3.提高混凝土抗腐蚀能力的途径及研究进展3.1提高混凝土抗腐蚀能力的主要途径3.1.1采用抗硫酸盐水泥或控制水泥中的C3A含量:抗硫酸盐水泥主要成分为硅酸钙,含有较少的C3A。
试验表明,无论是外部硫酸盐侵蚀还是内部硫酸盐侵蚀,均随着水泥中C3A含量增加而膨胀增大,水泥中含量不大于5.5%时,该水泥具有良好的抗外部硫酸盐侵蚀性能力,不大于8%的水泥可用于中等硫酸盐侵蚀的环境中。
3.1.2掺加矿物掺和料:主要为粉煤灰或矿渣粉。
利用掺和料的填充效应、微集料效应和活性效应,降低混凝土的水胶比,改善混凝土的和易性,增加混凝土的密实度,消耗混凝土中的Ca(OH)2,这些均有利于混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的提高。
3.1.3控制最小水泥用量和最大水灰比:在一定范围内提高水泥用量,可以增加混凝土的密实度和混凝土的强度,减小硫酸盐侵蚀产生的膨胀。
因此,我国行业标准《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范TB10210-97》中对于不同侵蚀环境中的抗硫酸盐混凝土的水泥用量和最大水灰比均作出了限制。
3.1.4养护条件:有试验表明高强混凝土蒸汽养护构件,会在硫酸盐侵蚀环境中发生强度降低而引起破坏,这是由于:蒸养时,水化硫铝酸钙生成减少,硫酸盐离子与铝离子结合于水化硅酸钙凝胶中,在以后的水湿条件下通过溶液反应生成三硫型硫铝酸钙。
水泥石与集料的界面是生成新相的反应点,生成AFt相平行以其长轴垂直于集料表面,厚约4~8μm,使水泥石与集料分离,强度降低。
降低蒸养温度,将有利于减少二次生成硫铝酸钙引起的膨胀破坏。
3.1.5掺加混凝土防腐剂:在混凝土中掺加可提高混凝土抗腐蚀性能的外加剂,以其方便施工、适应范围广而受到越来越多的重视。
混凝土防腐剂一般具有提高混凝土的抗渗性能、早期强度以及抗冻融能力,同时其内部还含有防止钢筋锈蚀的阻锈成分。
因此,混凝土防腐剂可以提高混凝土抵抗硫酸盐和氯离子的双重侵蚀的能力。
3.2技术进展及规范情况防腐剂最先由铁道部科学研究院在为青藏铁路建设进行技术储备时开始研究,经过多年的研究后在一些工程上进行了应用,如:益羊铁路侵蚀地区防腐蚀混凝土、津秦三线路22#大桥桩基防腐蚀混凝土、天津港防腐蚀混凝土、大连大窑湾港区新建铁路海湾特大桥、哈大电气化改造枢纽工程旅客行包地道等工程。
之后,在天津、北京以致全国各地涌现出一些生产厂家,国外外加剂厂家也有该产品进入中国,如西卡公司等。
混凝土防腐剂近年来向着复合化方向发展,与减水剂、缓凝剂等复合,配制防腐泵送型外加剂;与早强防冻成分复合,配制防冻型防腐剂等。
在标准规范方面,对混凝土的抗腐蚀性能一直没有一个统一标准,各防腐剂厂家均以《水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法》GB2420——81和企业标准进行生产和质量控制。
由于这些企业标准各不相同,所以各厂家生产的防腐剂性能也不尽相同。
因此,在混凝土抗腐蚀性能试验方法领域仍需进行大量研究。
4.试验研究4.1按《水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法》GB2420-81进行的试验分别选用来自3个厂家的牌号为JTF-2、 SHF-2和FY-1防腐剂进行该项试验,试验结果表明,该3种防腐剂均能达到水泥抗硫酸盐极限浓度为15000mg/L的抗腐蚀要求。
4.2掺防腐剂混凝土试验将该3种防腐剂掺加到混凝土中,对混凝土的和易性和强度进行对比研究,优选出混凝土和易性好、强度高的防腐剂作为备选防腐剂。
试验结果见表1、表2。
表1 供试验用的基准配合比表2 掺防腐剂混凝土试验结果从试验结果可看出,防腐剂对混凝土坍落度损失有减小的作用,对混凝土抗压强度有一定幅度的提高,但不同的防腐剂其性能有所区别。
4.3混凝土防腐性能试验采用不同的方法对混凝土试块进行处理后测定其抗压强度,通过与基准混凝土(不掺防腐剂)的抗压强度比反映混凝土的防腐蚀能力。
4.3.1试验溶液(模拟盐碱地区自然水含盐度的复合盐水):取1000g纯净水,溶解无水硫酸钠30g、氯化钠1.63g、氯化镁0.5g。
4.3.2试块处理方法4.3.2.1 15次循环浸泡法:试块在标准养护28天后,置于试验溶液中浸泡72h,取出烘干24h,再放入溶液中浸泡,如此循环15次后测定抗压强度。
4.3.2.2长期浸泡法:试块在溶液中浸泡60d,取出测定抗压强度。
这是大多数研究者均采用的方法。
试验混凝土的配合比见表3,抗压强度比试验结果见表4。
表3 试验混凝土的配合比表4 抗压强度比试验结果4.3.3小节从表4可看出:1)加入了防腐剂的混凝土分别采用两种试块处理方法所测得的抗压强度比均低于不加防腐剂的混凝土,说明不加防腐剂的混凝土由于复合掺加了比较足量的掺合料,混凝土的已具备较高的防腐蚀能力。
2)由于试验溶液复合了氯离子,所以也反映出混凝土具有一定防止氯离子侵蚀的能力。
3)两种试块处理方法比较,长期浸泡法要严于15次循环浸泡法,说明长期浸泡法更适合于检验混凝土的防腐蚀性能。
4.4水泥中C3A测试委托国家建材院对所用保定太行和益P.O42.5水泥进行了C3A检测,测试水泥熟料中C3A含量为7.3%(水泥中混合材占15%)。
因此,所用水泥符合C3A〈8的要求。
5.工程应用由中铁六局集团天津铁路建设有限公司承建的津浦铁路六期提速独流减河特大桥工程的地下桩基、承台、桥墩等部位的混凝土耐久性要求非常高:要达到防腐蚀、抗中等抗硫酸盐侵蚀的要求。
随即我站展开研发工作:对国内外该种混凝土进行调研,进行系列试验工作、优选防腐剂,最终确定施工用配合比并制定施工方案。
实际施工中,我们从以下几个方面进行了重点控制:1)根据试验研究成果科学选择原材料并确定混凝土配合比,解决了既要保证混凝土符合最大水灰比和最小水泥用量的要求,同时又掺用足量优质的掺和料以降低成本并提高混凝土的防腐蚀能力。
2)工程外观要求高,颜色要求一致,因此,重点加强了对原材的质量控制,保证水泥、粉煤灰、矿粉质量的稳定性、颜色的一致性;同时也加强了对混凝土和易性的控制。
3)坍塌度的控制。
此次工程要求浇筑时混凝土坍落度在100-120之间。
由于混凝土坍落度在此范围时损失较大,控制混凝土坍落度难度加大。
技术质量部制定了生产、技术以至工地三者提高协调程度保证混凝土坍落度稳定的具体措施并在施工中严格执行。
实际使用的防腐蚀混凝土配合见表5。
表5 防腐蚀混凝土配合比实际共供应抗硫酸盐混凝土接近2万余方。
应用效果良好:混凝土和易性好,易于泵送,所施工程外观良好,强度高。
6.结论6.1采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,掺加比较足量的粉煤灰和矿渣粉,控制一定的最小水灰比,完全可以配制出具有较高防腐蚀能力的混凝土。
而且,该混凝土还具有一定防止氯离子侵蚀的能力。
6.2长期浸泡法更适合于检验混凝土的防腐蚀性能。
6.3工程实践证明,采用本文的方法配制防腐蚀混凝土是可行和经济的。
参考文献1.刘秉京.混凝土技术人民交通出版社:467-4782.朱宏军等.特种混凝土和新型混凝土.化学工业出版社:142-1523.Sidney Mindess. J.Francis young. David Darwin. Concrete:426-438。