水泥抗硫酸盐腐蚀探讨
混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能

混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能混凝土是一种常用的建筑材料,其抗硫酸盐侵蚀性能对于保证建筑物的持久性和可靠性至关重要。
硫酸盐的侵蚀会引起混凝土的溶解和破坏,因此研究混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能具有重要的实际意义。
本文将探讨混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能以及影响这一性能的主要因素。
一、混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能是指混凝土在硫酸盐溶液中长期使用后的耐久性能。
一般来说,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能的好坏取决于混凝土材料的配比、密实性、硫酸盐浓度等因素。
1. 配比:合理的混凝土配比是保证混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的重要保障。
适当调整水泥、矿物掺合料和骨料的比例,确保混凝土的强度和耐久性,对于提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能具有重要作用。
2. 密实性:混凝土的密实性对其抗硫酸盐侵蚀性能有显著影响。
密实的混凝土可以减少硫酸盐侵蚀介质的渗透,从而降低混凝土的侵蚀速率。
因此,在混凝土的施工和养护过程中,要采取一系列措施,如振捣、防渗透剂的使用等,保证混凝土的密实性。
3. 硫酸盐浓度:硫酸盐溶液的浓度是混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的重要影响因素。
一般来说,硫酸盐浓度越高,对混凝土的侵蚀速度越快。
因此,在应用中,要根据具体情况选择合适的硫酸盐浓度,以保证混凝土的持久性能。
二、影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的主要因素1. 混凝土本身的性质:水泥的种类、矿物掺合料的种类和掺量、骨料的种类和粒径等混凝土的组成对其抗硫酸盐侵蚀性能有重要影响。
例如,选用硅酸盐水泥和高活性粉煤灰作为矿物掺合料,可以显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 环境因素:环境温度、湿度和硫酸盐浓度等因素也会对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能产生影响。
高温和高湿度条件下,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能通常较差;而低温和较低湿度条件下,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能较好。
3. 养护条件:混凝土的养护条件对其抗硫酸盐侵蚀性能也有一定影响。
养护期间,要保持适宜的湿度和温度,以确保混凝土的持久性能。
同时,防止混凝土表面的开裂和脱落也是提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的关键。
混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,其性能的优劣直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
然而,在一些特殊的环境条件下,比如工业污染较为严重的地区,混凝土往往会受到硫酸盐的侵蚀,导致其性能下降甚至损坏。
因此,研究混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能对于提高建筑物的耐久性非常重要。
本文将重点介绍混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究进展。
一、硫酸盐侵蚀对混凝土的影响硫酸盐是一种常见的化学物质,其在一些工业生产过程和废水中都会存在。
当硫酸盐溶液与混凝土接触时,会引起以下几个方面的影响:1. 钙石膏的生成:硫酸盐与混凝土中的水合硅酸钙反应,形成水合硫酸钙或硫酸钡。
这些产物不仅占据了混凝土孔隙空间,还会破坏混凝土的内部结构,导致强度下降。
2. pH 值的变化:硫酸盐溶液具有较低的 pH 值,与混凝土中的碱性成分发生反应,会导致混凝土碱性减弱,进而降低其抗侵蚀性能。
3. 离子迁移:硫酸盐溶液中的离子会通过水分的迁移,进入混凝土内部。
这些离子的迁移和沉积会引起混凝土的体积膨胀和溶胀,加速混凝土的破坏。
二、提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的方法为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,许多研究者提出了多种方法和措施。
以下是其中几种常见的方法:1. 添加防蚀剂:通过在混凝土中添加一定比例的防蚀剂,可以减缓硫酸盐对混凝土的侵蚀速度。
防蚀剂可以形成一层保护膜,隔绝硫酸盐的侵入,同时提高混凝土的密实性。
2. 控制混凝土配合比:合理的混凝土配合比可以提高其抗硫酸盐侵蚀性能。
例如,减少水灰比、增加水泥用量等措施可以提高混凝土的致密性和强度,从而增强其抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
3. 使用防蚀背衬材料:在混凝土结构的内侧使用防蚀背衬材料,如塑料薄膜或防蚀涂层等,可以有效防止硫酸盐侵蚀。
4. 表面防水处理:在混凝土表面进行防水处理,如使用防水涂料或防水剂等,可以降低硫酸盐的侵蚀速度,延缓混凝土的破坏。
三、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的评价方法评价混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的方法有很多,常见的包括:1. 质量损失法:根据硫酸盐侵蚀前后混凝土质量的变化,计算质量损失比例。
公路工程水水泥抗硫酸盐试验检测技术

公路工程水水泥抗硫酸盐试验检测技术摘要:在建筑工程中,水泥混凝土是其重要组成部分,其性能直接关系到建筑物的安全与稳定。
硫酸盐腐蚀是影响水泥混凝土安全运行的重要危险因子。
因此,在现有的研究基础上,需要结合有关实验方法和实验资料,采取行之有效的技术措施,改进和提高水泥混凝土的性能。
关键词:公路工程;水泥混凝土;抗硫酸盐引言硫酸盐腐蚀是影响建筑物安全和质量的重要因素,因此,如何有效地处理硫酸盐腐蚀已成为目前建设中的一个重要课题。
通过水泥混凝土的耐硫酸盐腐蚀实验,探讨了硫酸根对混凝土腐蚀的影响。
提高水泥的耐硫酸盐腐蚀能力,使其在建筑施工中得到更好的应用,从而保证结构的稳定。
一、硫酸盐侵蚀水泥混凝土的基本原理(一)钙矾石结晶钙矾石晶体腐蚀是一种常见的腐蚀形式,它对混凝土结构的损伤很大。
硫酸盐与水泥混凝土中的 Ca (OH)2反应,得到硫酸钙(CaSO4·2H2O);水化作用下,水泥混凝土中的铝酸钙与硫酸钙发生反应,从而得到了高硫酸盐水化硫铝酸钙。
硫酸盐腐蚀会在混凝土结构的内部空隙中产生钙矾石,而钙矾石则会使水泥混凝土产生固体体积膨胀,从而导致混凝土裂缝,破坏混凝土的内部结构。
一般而言,硫酸盐的浸蚀强度是由钙矾石的结晶扩展量决定的。
此外,随着硫酸盐酸度的升高,钙矾石的结晶性腐蚀也会加剧。
(二)石膏结晶在硫酸盐浸渍作用下,当SO4浓度达到一定程度时,会出现钙矾石和石膏晶体,在形成石膏晶体时,使原有的固相结构发生变化,导致水泥混凝土的内部结构受到破坏。
(三)物理侵蚀由于硫酸盐的浓度太高,会导致水泥混凝土的结晶析出,形成结晶,在水泥混凝土的孔隙中会发生膨胀,并在一定程度上形成结晶压力,如果结晶的压力超过了抗拉强度,那么就会导致混凝土的内部结构受到损伤。
因此,要想提高水泥混凝土的抗硫化能力,就必须按照硫酸盐腐蚀的基本理论,进行有针对性的实验,从而了解硫酸盐腐蚀的反应机制,从而判断和分析水泥混凝土的抗硫化能力。
水泥与混凝土工程中的硫酸盐侵蚀问题分析

水泥与混凝土工程中的硫酸盐侵蚀问题分析水泥和混凝土广泛应用于建筑业,为我们的城市提供了强大的基础设施。
然而,随着时间的推移,硫酸盐侵蚀成为了水泥和混凝土工程中一个非常重要的问题。
本文将分析硫酸盐侵蚀对水泥和混凝土的影响以及如何应对这一问题。
首先,我们来了解硫酸盐侵蚀对水泥和混凝土的影响。
硫酸盐侵蚀是指大量硫酸盐与水泥、混凝土内部的化学反应,导致其抗压强度下降,甚至损坏工程结构。
硫酸盐溶液中的硫酸根离子会与水泥和混凝土中的水化产物发生反应,形成具有体积膨胀性的产物,以及可溶性的产物,导致混凝土表面产生龟裂、剥落、腐蚀等现象。
硫酸盐侵蚀会严重影响工程的使用寿命和稳定性。
接下来,我们来探讨硫酸盐侵蚀问题的成因。
硫酸盐的来源主要包括大气中的化学物质、土壤和地下水中的化学物质以及工业废气排放中的硫化物。
这些硫酸盐物质与水泥、混凝土中的矿物质反应,形成不溶性的硫酸钙或硫铝酸钙,引发硫酸盐侵蚀问题。
此外,气候条件,如高温、高湿度、雨水等也会加剧硫酸盐侵蚀的程度。
然后,我们来讨论如何应对水泥和混凝土工程中的硫酸盐侵蚀问题。
首先,选用符合设计要求的水泥和混凝土材料至关重要。
采用抗硫酸盐侵蚀的水泥和混凝土材料,如硫铝酸盐水泥和添加硅酸盐等物质的混凝土,可以提高工程的抗侵蚀能力。
其次,混凝土的施工需要注意加强细部处理,如缩短工程的连续浇筑间隔时间,增加混凝土表面沟槽等,以减少硫酸盐侵蚀的风险。
此外,在维护和保养方面,定期进行混凝土表面的清洗、修复和防护是非常重要的措施。
最后,我们要重视硫酸盐侵蚀问题的预防和治理。
在工程设计阶段,应根据具体环境条件和工程要求,合理制定防治措施。
提高建筑材料的质量控制,加强施工质量管理,定期进行工程检测和维护,及时修复已受损的结构,都是预防硫酸盐侵蚀问题的重要手段。
此外,科研领域也应加强对硫酸盐侵蚀问题的研究,提出更多有效的治理方法。
总之,硫酸盐侵蚀是水泥和混凝土工程中不可忽视的问题。
了解硫酸盐侵蚀对水泥和混凝土的影响,分析其成因以及推导出相应应对硫酸盐侵蚀问题的方法,对于保证工程结构的使用寿命和安全性至关重要。
混凝土抗硫酸盐腐蚀机理与防治策略探究

混凝土抗硫酸盐腐蚀机理与防治策略探究1、硫酸盐侵蚀混凝土劣化机理当环境中的硫酸盐离子进入水泥石内部以后,会与水泥石中的一些固相发生化学反应,生成一些难溶物引起的。
这些难溶物一般强度很低,并且在生成时会产生体积膨胀,引起混凝土的开裂、剥落和解体,此外还会使水泥石中的CH和C-S-H等组分溶出或分解,使混凝土失去强度和粘结力。
混凝土硫酸盐侵蚀主要有以下几种[1][2]。
1.1钙矾石膨胀破坏环境中的SO42-会与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙(钙矾石,3CaO·Al2O3·CaSO4·32H2O)。
钙矾石是一种溶解度非常低的盐类矿物,即使在石灰浓度很低的溶液中也能稳定存在。
钙矾石晶体会结合大量的水分子,其体积比水化铝酸钙增加了2.2倍。
并且钙矾石在析出时会形成及其微细的针状或片状晶体,在水泥石中产生很大的内应力,引起混凝土结构破坏。
1.2石膏膨胀破坏当SO42- 大于1000mg/L时,同时水泥石的毛细孔被饱和石灰溶液填充的情况下,会有石膏晶体析出:Ca(OH)2+2H2O→CaSO4·2H2O+2OH-生成的CaSO4·2H2O体积增大1.24倍,导致混凝土内部膨胀应力增加而破坏;同时消耗了水泥水化生成的CH,使胶凝物质分解失去强度。
若水泥处于干湿交替状态,即使SO42-浓度不高,也往往会因为水分蒸发而使侵蚀溶液浓缩,石膏结晶侵蚀成为主导因素。
1.3MgSO4溶蚀-结晶破坏MgSO4破坏是最严重的一种,即使掺硅灰的混凝土也难以抵抗MgSO4的侵蚀。
因Mg2+与SO42-均为侵蚀源,二者相互叠加,构成严重的复合侵蚀。
除石膏或钙矾石的膨胀破坏外,还会使氢氧化钙转化为氢氧化镁,降低碱度,破坏C-S-H水化产物稳定存在的条件,使C-S-H分解,造成水泥基材强度与粘结性损失。
1.4碳硫硅钙石溶液-结晶型破坏在硫酸盐腐蚀过程中还会产生碳硫硅钙石(CaSO3·SCaSO4·CaSiO4·15H2O),其生成途径有两种,一是C-S-H与硫酸碳酸盐直接反应生成,二是由钙矾石过度相逐渐转变而成[3]。
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。
混凝土中硫酸盐侵蚀原理与防治方法

混凝土中硫酸盐侵蚀原理与防治方法标题:混凝土中硫酸盐侵蚀原理与防治方法引言:混凝土是现代建筑中广泛使用的重要建材之一,但在某些情况下,混凝土表面会遭受到硫酸盐的侵蚀,导致结构衰败和损害。
本文将深入探讨混凝土中硫酸盐侵蚀的原理,以及一些有效的防治方法。
一、硫酸盐侵蚀的原理1. 混凝土中的硫酸盐来源1.1 大气中的硫化物:例如来自大气污染物的二氧化硫,会在空气中与水反应生成硫酸根离子。
1.2 地下水和土壤中的硫酸盐:地下水和土壤中的硫酸盐通常来自含有硫酸盐的酸性岩石,或者是由人为原因引起的,如污水渗入土壤或含硫污染物的倾倒。
2. 硫酸盐对混凝土的侵蚀作用2.1 硫酸盐与水反应:硫酸盐在混凝土中与水反应生成硫酸,使混凝土中pH值下降,同时释放出大量的氢离子。
2.2 硫酸离子的腐蚀作用:硫酸离子对混凝土中的水化产物、钙铝硅酸盐胶凝材料和钢筋等产生腐蚀作用,导致混凝土的体积膨胀、强度降低,进而引发开裂、剥落和结构损坏。
二、混凝土中硫酸盐侵蚀的分类为了更好地认识混凝土中硫酸盐侵蚀的特点和严重程度,我们将其分为三个等级:1. 轻度硫酸盐侵蚀:混凝土表面出现轻微腐蚀现象,无明显损害。
2. 中度硫酸盐侵蚀:混凝土表面出现腐蚀现象,开裂和表面剥落明显,并且强度降低。
3. 重度硫酸盐侵蚀:混凝土表面严重腐蚀,大面积剥落和破坏,失去正常的结构强度。
三、混凝土中硫酸盐侵蚀的防治方法1. 选用合适的混凝土配方:在混凝土原材料中添加硫酸盐抑制剂,合理调整水灰比和骨料的优选,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 表面保护措施:2.1 表面涂层:使用耐酸碱的涂层材料,如环氧树脂、聚氨酯等,形成一层防护膜,防止硫酸盐的进一步侵蚀。
2.2 防水材料:混凝土表面涂覆防水材料,减少水的渗透,以降低硫酸盐的侵蚀。
3. 抗渗措施:3.1 高性能混凝土:采用高抗渗混凝土,减少水分渗透,降低硫酸盐的侵蚀。
3.2 改善混凝土工艺:优化混凝土制作和施工工艺,减少混凝土产生裂缝的可能性,避免硫酸盐通过裂缝侵蚀混凝土。
混凝土中硫酸盐侵蚀机理及其防治技术

混凝土中硫酸盐侵蚀机理及其防治技术一、前言混凝土是建筑物中常用的材料之一,其具有优良的耐久性和承载力,但是在一些特殊的环境下,如海洋、化工厂等,混凝土会遭受到硫酸盐的侵蚀,导致混凝土的性能下降,甚至失去原有的功能。
因此,探究混凝土中硫酸盐侵蚀的机理,以及相应的防治技术具有重要的理论和实践意义。
二、混凝土中硫酸盐侵蚀机理1. 硫酸盐的作用硫酸盐是混凝土中的一种化学物质,是混凝土中的一种主要成分。
在一些特殊环境下,如化工厂、海洋等,硫酸盐会与混凝土中的水泥石化学反应,形成一种具有腐蚀性的化合物,从而导致混凝土的性能下降。
2. 硫酸盐侵蚀的机理硫酸盐侵蚀是混凝土中常见的一种损伤形式,其机理主要有以下几个方面:(1) 产生化学反应:硫酸盐与水泥石化学反应,生成一种新的化合物,使混凝土中的水泥石发生破坏。
(2) 形成酸性环境:硫酸盐的反应产物具有强酸性,会导致混凝土中的pH值降低,从而加速混凝土的侵蚀和腐蚀。
(3) 生成硫酸盐晶体:硫酸盐在混凝土中结晶,形成晶体,使混凝土中的孔隙度降低,从而导致混凝土的性能下降。
三、混凝土中硫酸盐侵蚀的防治技术1. 混凝土配合比的设计混凝土的配合比设计是防治硫酸盐侵蚀的重要措施之一。
在混凝土配合比设计中,应当考虑到混凝土所处环境的特点,如环境pH值、温度、湿度等因素,从而使混凝土具有更好的耐久性和抗侵蚀性能。
2. 使用防蚀材料为了提高混凝土的耐侵蚀性能,可以在混凝土中加入一些防蚀材料,如聚合物、玻璃纤维等。
这些材料能够提高混凝土的抗压强度和抗拉强度,从而提高混凝土的耐久性和抗侵蚀性能。
3. 表面涂层表面涂层是一种常用的混凝土防蚀技术,可以有效地提高混凝土的抗侵蚀性能。
表面涂层可以采用一些防蚀涂料,如耐酸碱涂料、耐磨涂料等,这些涂料能够降低混凝土的表面粗糙度,从而减少硫酸盐的侵蚀。
4. 增加混凝土中的气孔为了防止硫酸盐侵蚀,可以在混凝土中增加一些气孔,从而降低混凝土的密度,使其更加透气。
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水泥抗硫酸盐腐蚀检测方法的探讨冯乃谦1,邢锋2,牛全林1(1.清华大学土木水利学院,北京,100048)(2.深圳大学土木与建筑学院,广东深圳,518000)硫酸盐侵蚀是水泥混凝土结构病害劣化的主要原因之一。
例如青海湖周围环境中的混凝土结构,由于硫酸盐腐蚀,基本上是一年粉化,三年坍塌”。
我国的天津、河北、山东等省市,还有大片盐碱地。
在这些地方的混凝土结构物,也由于硫酸盐腐蚀而产生“烘根”。
广大西部地区,由于风蚀和硫酸盐腐蚀等综合作用,埋在轻盐渍土地带的水泥电杆,一年后即发现纵向裂缝,二年后即出现了纵筋和螺旋筋外露。
我国酸雨覆盖国土面积约40%,对我国混凝土结构物的腐蚀也十分严重。
以上事实说明,制订具有实用性,科学性与先进性的抗硫酸盐腐蚀的检测方法,对混凝土结构的耐久性设计至关重要。
1 国内外对水泥混凝土抗硫酸盐检测方法综述(1)我国的两个标准我国有两个标验水泥抗硫酸盐腐蚀的标准:GB/T2420-81和GB/T749-65。
前者为快速法,后期为长龄期的检测方法,对比如下:表-1 GB/T2420-81与GB/T749-65对比这两种方法都用小尺寸试件,使试件在溶液中浸泡时,SO42—能很快渗透扩散到内部,形成钙矾石或石膏膨胀,造成试件开裂损伤,抗折强度下降,抗蚀系数下降。
从理论上讲,36天或195天浸泡液中试件抗折强度应低于水中或蒸馏水中试件的抗折强度;也即抗蚀系数应小于1.0。
但事实上不是这样,如表-2的试验结果所示。
表-2 不用龄期的砂浆抗蚀系数(按GB/T749-65)水中或溶液中浸泡龄期(月)胶凝材料种类1 2 3 4 5 6 低热水泥HPC2 1.11 1.50 1.27 1.34山铭水泥0.86 1.08 1.18 1.19高性能水泥HPC1 1.25 1.31 1.42 1.394个月浸泡的试验结果证明,随着龄期增长,三种胶凝材料的抗蚀系数不断提高。
一个月龄期时,山铭水泥的抗蚀系数为0.86,4个月龄期时也提高到1.19了。
那一种优劣不易下结论。
实际上这两种方法的本质上是一样的;试件长度有变化,但断面尺寸没变,对SO42—扩散渗透的效果一样;成型水灰比不同,但加压成型后,这样小试件的水灰比也就基本相同了。
而且这样大的成型压力,虽是下尺寸试件,但试件密实度大,SO42—在短期内是很难扩散渗透到里面的。
相反,小尺寸试件的试验结果离散性大,失去了评价的科学依据。
(2)日本工业标准JIS方法该方法是按照实际使用的混凝土配合比,成型10×10×10㎝和10×10×40㎝试件,标养28天后,分别在清水中和10%Na2SO4溶液中养护,龄期3个月,6个月时,测量抗压和抗折强度,并计算抗压强度比(抗压抗蚀系数)和抗折强度比(抗折抗蚀系数),同时测定10×10×40㎝试件的动弹模,在水中及溶液中动弹模比应在80%以上;抗蚀系数应大于1.0。
因试件断面尺寸为10×10㎝,SO42—不易渗透到内部,故用10% Na2SO4溶液。
但大试件,测试结果准确,且实际工程中应用的混凝土配比,实用性强。
我们用此法试验,常常出现抗压腐蚀系数和抗折腐蚀系数不一致;也即抗压的合格,有时抗折的不合格。
(3)ASTM C1012抗硫酸盐侵蚀试验方法该法采用水泥胶砂试件评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀。
水灰比0.485,胶砂比1:2.5,成型25×25×285㎜的试件6条,70×70×70㎜试件9块;放入35±3℃养护箱中养护24小时,脱模后放入23℃饱和Ca(OH)2溶液中养护,待其强度达到20MPa时,测试件初长,然后浸入5%Na2SO4溶液中养护;每隔一周测长1次;4周龄期后每隔4周测长一次,15周的膨胀率大于0.40%者,认为发生破坏。
该方法是检测胶凝材料潜在膨胀性来评价抗硫酸盐侵蚀性能。
而且是一个供选择的性能指标。
也就是根据该方法评价胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能具有实用性。
该方法测长试件的尺寸是25×25×285㎜,长度方向285㎜作为测定膨胀值的基本长度是足够的;而断面尺寸只有25×25㎜,对Ca(OH)2溶液及SO42—的渗透、扩散是可行的,在15周的龄期内,浸泡液的SO42—是能渗透到内部的。
脱模后预先浸泡在Ca(OH)2溶液中,目的是使试件孔缝中都为Ca(OH)2所饱和;加速在Na2SO4溶液中浸泡的腐蚀过程。
这体现出该方法具有科学性。
在ASTM C1012中,9个7.0×7.0×7.0㎝的试件,脱模后浸泡于饱和Ca(OH)2溶液中,2.5×2.5×28.5㎝试件6条也同时浸泡于饱和Ca(OH)2溶液中;7天龄期左右,将3块7.0×7.0×7.07㎝试件进行抗压试验,强度≥20MPa后,将剩余的全部试件擦干,测长、称重,一半试件浸于3%Na2SO4溶液中,另一半试件浸于水中;15周龄期时,除测长判断膨胀值以外,同时还测定抗压强度比和抗折强度比,并以抗压强度比及抗折强度比为辅助判断指标。
2 检测水泥抗硫酸盐侵蚀方法的意见(1)水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀主要是其中的胶凝材料;因此,以水泥(包括掺合料)胶砂试件来检测是适当的。
(2)试件的胶砂比应以1:2.5左右为宜。
(3)水胶比可参考ASTM C1012标准,选为0.485。
(4)试件尺寸也可参考ASTM C1012标准,选为2.5×2.5×28.5㎝。
(5)砂子可选用0.38~0.50㎜的河砂。
(6)浸泡液Na 2SO 4溶液,仍为3%Na 2SO 4,相当于SO 42—浓度2025.0mg/L ,可以达到快速试验的目的。
(7)为了加速硫酸盐侵蚀,可在试件脱模后放在饱和Ca(OH)2溶液中养护,待70×70×70㎜试件的强度达到20MPa 时(约1周左右),才开始测长及浸泡试验。
试件在硫酸钠溶液浸泡过程中,除了由于生成钙矾石和石膏,产生体积膨胀以外;试件的质量还在增加,这是因溶液中SO 42—渗透进砂浆试件内部的结果。
邓德华、刘轶翔的试验证实了这一点。
如表-3所示。
表-3 在硫酸钠溶液中试件质量的经时变化 浸泡于硫酸盐溶液中龄期(月) W/C(%) 试件 代号1 2 3 4 5 6 7 8 9 基准1.0 1.6 4.2 9.7 10.4 12.4 20.6 - - 20%矿渣2.43.3 3.8 8.3 8.6 9.3 9.1 10.2 12.7 24%矿渣1.0 1.92.3 6.3 6.3 6.7 5.9 6.4 6.9 60%矿渣1.0 1.6 1.4 5.8 5.6 5.9 5.5 5.9 6.1 45 80%矿渣0.4 0 4.0 4.6 4.6 4.5 3.9 4.1 4.0 基准1.2 1.7 5.3 11.5 13.3 16.2 31.5 - - 50 60%矿渣0.5 0.4 4.5 5.3 5.5 5.5 4.9 5.3 5.4 基准0.6 0.9 0.4 4.8 5.6 5.9 5.7 6.2 7.1 20%矿渣0.9 1.4 1.0 4.9 6.0 6.2 5.8 6.4 7.5 40%矿渣0.4 0.9 0.6 4.6 5.4 5.6 4.8 5.1 5.6 60%矿渣0.1 0.5 0.1 3.8 4.6 4.9 4.1 4.4 4.7 60 80%矿渣0.1 0.9 0.8 5.1 4.7 4.7 3.9 4.2 4.4 基准0.5 0.8 0.2 4.7 5.3 5.5 5.3 5.5 5.9 40%矿渣0.8 1.9 2.1 6.5 6.3 6.5 6.0 6.5 7.1 70 60%矿渣 0.5 1.3 1.2 5.4 5.0 5.4 4.6 4.8 5.0 (浸泡试件为4×4×16㎝)表中数值表示试件在浸泡过程中的净增量(g )。
水灰比0.45和0.5的试件浸泡到8个月时,膨胀开裂,无法测定其质量了。
也就是说,试件在硫酸钠溶液中浸泡,体积膨胀的过程,也是试件质量净增过程。
因此,在硫酸盐侵蚀试验方法中的判定指标,除了膨胀值外,还应规定相应的质量增值。
这两者是互相一致的。
3 高性能混凝土中拟制订的抗硫酸盐腐蚀标准(1)检验对象:混凝土中的胶凝材料(包括水泥以及水泥+掺合料)(2)胶砂比1:2.5;水胶比0.48;(3)砂子:粒径为0.38~0.50㎜纯净的河砂;(4)试件尺寸:25×25×285㎜的试件6条,70×70×70㎜的试件9条;(5)胶砂用砂浆搅拌机搅拌,振动成型。
(6)试件脱模后浸泡于饱和的Ca(OH)2溶液中;一周后,取70×70×70㎜立方块进行抗压强度试验,抗压强度(平均值)应大于或等于20MPa。
(7)将立方块及测长试件全部取出,擦干、称重和测初始长度(对25×25×285㎜试件);然后分别浸泡于水中及3%Na2SO4溶液中;参照ASTM C1012标准规定的龄期测长、测质量增值及抗折腐蚀系数和抗压腐蚀系数。
(8)判定标准A:15周的膨胀值<0.4%(主要指标)B:质量增加≤5.0%;C:抗折腐蚀系数>1.0抗压腐蚀系数<1.04 结束语(1)硫酸盐腐蚀是混凝土中的水泥石,在SO42—作用下,生成钙矾石和石膏,产生体积膨胀而使混凝土开裂;检测抗硫酸盐侵蚀的方法需要体现出硫酸盐侵蚀作用的机理;(2)试验的试件尺寸必须能在规定的检测龄期内,试件断面内全部为SO42—所渗透、饱和。
(3)试件的成型、养护及检测等环节,必须有可操作性和准确性;(4)浸泡液的Na2SO4溶液浓度,可根据实际环境而定。