混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法研究

验 。于 室 温 下浸 泡 １ｈ 一 组 浸 泡 在 ２ ℃水 巾 ， ６， Ｏ
强度 比来定义抗腐蚀 系数 容易造成混凝土抗蚀 性能 的假象 。而用抗压强度 比来定义抗腐蚀系 数显然可 以避免这方面 的问题 。 干湿循环法该法 的斌验过程与 国内一些科 研单位提 出的相似 ，但具体的评价指标方面变 化较大 。 试件标养 ２ ｄ进行干湿循环试验。 ８ 大致 循环制度是 ：试件在适宜 的侵蚀溶液 中浸泡一 段时 间，然后放人一定温度的烘箱中烘干一段 时间 ， 冷却称重 以及测抗压强度为一循环。 固定 每 一循环的时间 。 每隔一定循环后称一次质量 ， 并做一组抗压强度试验 ，同时观察经过循环后 混凝土表面 的破损情况 。
Ｇ ７９ １６ Ｇ Ｂ ４ — ９ ５、 Ｂ／＇ ４ ０ １ ８ 、 １ ２ — ９ １ ＧＢ／Ｔ ４ ＇ ２ ７９
另 两组 分 别 浸 泡 在 ０３ ｜％的 Ｎ ２ 和 ３ 的 ａ Ｓ ％ Ｎ ２ 液 中 ， ７ｃ烘 ７ ， ａＯ溶 ｓ 于 ５ ｃ ｈ 冷却 ｌ ， ｈ 以此作 为 一个循环 ， 共进 行 ２ ８个循环 ， 然后测 试砂浆 的抗折强度 ， 并按下式计算 其相对抗折强度 Ｋ： Ｋ＝砂 浆在硫 酸钠 溶液 中循 环后 的抗 折强 度 ， 砂浆在 自 来水 中相 同循环后 的抗折强度 ，最后 试 验结果 以 Ｋ值 的大， 来相 对 的评 价砂 浆 的 ｌ 、 抗侵蚀性能 。 正在修订 中的 ＧＢ ２ ８ 普通混凝土 长 Ｊ ８ — ５《 期性能与耐久性试验方法标准》 混凝土抗硫酸 ， 盐侵蚀是其 中的重要 一部分 。该标准在修订 过 程 中提 出将 混 凝 土 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 试 验 方 法 按 混 凝 土的强度等级分 为“ 全浸泡 法” 干湿循环 和“ 法” 两类 ， 强度 等级 在 Ｃ ０以下 的普 通混 凝 土 ３ 拟 采用 “ 全浸泡 法 ” 强度等 级在 Ｃ ０以上 （ ， ３ 含 Ｃ ０ 的普通混凝土拟采用于湿循环法。这两种 ３） 方法最后能否采用 尚不清楚 ，但是其独到之处 值得学习 、 借鉴 ， 下面就两 种方法做简单 介绍 。 全 浸 泡 法 该 法 成 型 ｉ０ ｍ ×１０ ｍ ×ｌ０ ｍ ０ｒ ａ ０ｒ ａ ０ｒ ａ 的混凝土试件 ， 标养 ２ ｄ将试件取 出， ８ 然后移 人 ５ ａ ％Ｎ ￣Ｏ 溶液 中， 侵蚀龄期从试件移人起开 始 计算 。按试验设计龄期分别取 出一组试件测定 在侵蚀介质 中以及清水 ｌ相 同龄期 、相 同配 比 ｛ １ 的混凝土抗压强度 ， 出抗腐蚀系数 Ｋ值 。 求 该法 与以往 国家标准方法主要 的不 同点是 抗 腐蚀系数不再 沿用 以往方 法的抗折强 度 比。 硫酸盐侵蚀混凝土后会在混凝 土内部产生 一定 最 的钙矾石 ，这种矿物一般具有典型 的发射形 针状结构 且瓦相 紧密搭接 ，这样的结构对于提 高 混 凝 土 的抗 折 强 度 是 很 有 利 的 ，因 此 用 抗 折
一
时的微小变化都 可能对试验 的结果产 生屁著的 影响， 从而使试验结果 的离 散性很 大。 在英 国、 日本等 国对抗蚀性本身 不做 任何 规定 ， 只规定抗硫酸 盐水 泥的品质 指标 ， 为达 认 到该指标 的水泥均具有 一定 的抗硫 酸盐侵 蚀性 能。在德 国， 采用 了氧扩散 法， 试件 的灰砂 比为 １ ３规 格为 １ｒｍ×４ ｒ ：， ０ ａ ０ ｍ×１０ ｒ。试件成 型 ａ ６ｔｎ ｕ ２ ｄ后 脱模 ， 放入 ２ 的 Ｃ （ Ｈ）饱 和溶液 中 ， ０ ａＯ 在 １ｄ时再移入 ４４ ４ ＿％的 Ｎａ ０ 溶液中 ， ￣， Ｓ 分别在 ５ ℃或 ２ ＇ 的温度下养护 。在各 龄期连续 测定 ０２ １ 试 件的长度变化 、 振频率 和质量变化 ， 共 并计 算 试 件的弹性模量 。采用氧扩散法测定 经 ２ 。 ＯＣ硫 酸盐溶液浸养试件 的渗气性并计算它们 的有 效 扩散 系数 。 目前 ， 国内在研究 混凝土受 硫酸盐等 盐类侵蚀 时，各科研单位有提 出过相应 的Байду номын сангаас 验 方法 和评价指标 ，但是这些方法都不 同程度 地 效仿 了上述 国家 的三类标准测试方法 ，因此 也 具有一定 的局 限性 。 华 南理 工大学 与， 东 省水 利厅 的试 验 方 法采用砂 浆试件 ， ４ ｅ ×４ ｅ ×１０ ｍ的棱 将 ０ｒ ０ｒ ６ ｃ ａ ａ 柱 体试 件 在 ５ ｃ 中养 护 ７ ０ｃ水 ｄ后 进行 侵 蚀试
工程科技 Ｉ ｝
科 黑江一 技信总 — 龙一 —
混凝 土抗硫 酸盐 侵蚀试 验 方 法研究
尤 立 霞
（ 龙 江省 华 通 道 桥 工 程 有 限 公 司 ， 黑 黑龙 江 哈一 尔滨 １０ ０ ） ５０ ０
摘 要： 述 了抗硫 酸盐侵蚀的 中国国家标准方法 、 国国家标准方 法以及 圆｝一 些科研 单位提 出的抗琉酸 盐修蚀 的试验方 法， 评 外 ｈ 分析 了这些试
２０ ０ １三个 版本的水泥抗硫酸盐侵蚀试 验方法 及评价指 标本身就 存在着不 足 ，确切地说 Ｇ Ｂ ７ ９ １６ 是用 于评定水泥抗侵蚀性 的标 准 ， ４—９５ 这 个标准的优点是与使用环境相似 ，工程意义明 显 ，其 缺 点 是 试 验 周 期 太 长 ； 而 Ｇ ／ Ｂ Ｔ ２ ２ — ９ １ 用来 比较水 泥抗 侵蚀性 的标准 ， ４０ １８ 是 这个标准的优点就是试验周期短 ，但是其有着 重大的缺点 ， 该标准只规定了试验方法等内容 ， 但是试验用试件尺寸偏小 ，且对 试验结 果未加 任何说明。 以至于试验所得的结 果对水泥抗侵 蚀性的评价无从谈 起。而国内一 些科研 单位采 用的试验方法都不同程度的派生于此 ，也具有 局限性。 修订 中的混凝土抗硫 酸盐侵蚀 试验方法 ， 拟分为全浸法和干湿循环法两大类 。对 于全浸 法主要的弊端还是试验周 期太长 ，不利于实验 室展开研究 ；对于干湿循 环法则 主要是 利用温 度的变化控制来加速侵蚀 性离子在混凝 土内部 的结晶膨胀 ，但是 到底采用多高 的温度 最适宜 研究混凝土的抗侵蚀性能我们不得而知 。 另外， 采用于湿循环法时是否还存在用 什么侵 蚀溶液 浸泡最合适 、 最佳浸泡浓度是 多少、 最佳 浸泡时 间多长等问题需要推敲 ，这些都需要做进 一步 的研究。
验 方 法厦 评 价指 标 的 合 理 性 及 存 在 的 不足 之 处 。 关 键 词 ： 酸 盐 侵 蚀 ；Ｌ 方 法 ； 价 指 标 硫 ｉ验 评
混凝 土是 工程建 设 中 ， 用最广 泛 、 量 应 用 最大 的建筑材料之一 。随着现代 高等 级公路的 发展 ， 水泥混凝土 与沥青混 凝土 一 ， 为高等 样 成 级路面的主要建筑 材料 。研究 混凝土抗 硫酸盐 侵蚀必须制定～套 合理 可行的试 验方 法 ，在既 定试验方法 的基础 上还必 须指定 某些评 价指标 来衡量混凝土抗硫 酸盐侵 蚀的性能。 但是 ， 国 我 至今还没有统一 的用于混凝土抗 硫酸盐侵蚀 的 试验方法及评价 混凝士抗 硫酸盐侵蚀性 能的指 标。 因此 ， 对于混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法及 评价指标 的研究 意义重 大。 我 国早期 的 国家 标准 ＧＢ ７ ９ １６ １ 基 ４—９５１ １ 本上是沿用前苏联 １５ 年 的 Ｈ ｌ４ ５ ，采用 ９４ １— ４ １３５胶 砂 ， ：． 试件 为 １ ｍ ×１ ｒ ０ ｍ ０ ｍ×３ ｒｍ的长 ａ ０ ａ 方形试体 。 为保证试验结果的一致性 ， 试件为加 压成 型 ， 湿气 中养护 ｌ ， ｄ 淡水 中养护 １ｄ 然 后 ４， 部 分试件 仍然 在淡水 中养护 ，另一 部分放 入 含有硫酸盐 的环 境水或人 工配制的硫 酸盐溶 液 中， 养护至 ６ 个月 。 水泥的抗蚀性 以腐蚀系数表 示 。腐蚀 系数是 同一龄期 的水 泥胶砂 试件在侵 蚀溶液 中的抗折 强度与在淡水 中的抗折 强度 之 比。评定准则为 ： ６个月时 的腐蚀系数小于 ０８ ．０ 时 ，则认为该种水 泥在该 环境水 或该 浓度的硫 酸盐溶液 中抗蚀性 能较差 。该 方法的优 点是 有 明确 的评定标 准 ，但是该 方法需要成 型的试 件 数量多 ， 试验周 期长。同时 ， 法没有 指明侵 该方 蚀溶液 的浓度 ，没有考虑 在高 一浓 度和低 一 浓度 时侵蚀 机理 的不同等问题。 在 Ｇ ４ － ５的 基 础 上 又 发 展 了 ＧＢ／Ｔ Ｂ ７９６ ２ ２ － ９ １的测 试 方 法 ，采 用 １ ２５胶 砂 ， ４０ １８ ：． １ｒｍ×ｌｍｍ×６ ｒ ０ ａ Ｏ ０ ｍ棱柱形 试体 ，压力成 型 ， ａ ｌ 护箱养护 ，ｄ水 中养护 ，８ ｄ养 ７ ２ ｄ常温侵蚀 ， 侵 蚀 溶液采 用 Ｓ瞵 一浓度 为 ２ ％的硫酸 钠溶液 。 还可根据需要 ， 采用天然环境水 ， 或变更硫 酸钠 的浓度 。 以抗蚀系数表示抗蚀能力 ， 抗蚀系数的 定 义 同腐 蚀 系 数 。不 论 Ｇ Ｔ ７ ９ ６ Ｂ／ ４ — ５还 是 Ｇ ／ ４０ ８ ， Ｂ Ｔ ２ ２ — １ 均采用小尺 寸水泥胶砂试 件 ， 都 不能完全 反映混凝 土的抗硫酸盐 侵蚀能力 。 我 国最新 颁布 的 水泥抗 硫 酸盐侵 蚀试 验方 法 ＧＢ／Ｔ ７ ９ ２０ ４ — ０ １是 以膨 胀率作 为评价水泥 抵 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 能 力 的指 标 ，该 方 法 类 似 于 ＡＳ Ｍ 的试 验 方 法 。 Ｔ 这 两 种 测 试 方 法 都 考 虑 了 Ｎ ａ Ｏ 和 ｓ Ｍ ４ 种侵蚀 溶液 的影 响 ，在 Ａ Ｔ Ａ ２ ０ 两 Ｓ Ｍ Ｃ ５ 测试方法 中 ，硫 酸盐是 作为混合 物加 到砂浆 中 的 ， 柱体存放 于水中 ， 棱 这样不能正确评 价混合 水 泥和粉煤 灰及 矿渣与硅酸盐水泥混合 物的抗 硫酸盐侵蚀性 能 ， ＡＳ＇ Ｃ ０ ２是将 试件 浸 而 Ｉ Ｍ １ １ 在硫 酸盐溶 液中 ，所 以可以用来研究各 种水泥 的 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 性 能 。 然 而 Ａ ｑ Ｃ ５ Ｓ、 Ａ ２和 Ｍ Ａ Ｔ Ｃ１ １ 同的不足之处是试件尺 寸采用 Ｓ Ｍ ０ ２共 ２ ｍ ×２ ｒｍ×２ ５ ｍ， ５ｍ ５ ａ ８ ｍ 由于 试 件 体 积 小 ， 型 成
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责 任 编 辑 ： 亚 芳 王
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