硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能影响
混凝土中硫酸盐的检测标准简介

混凝土中硫酸盐的检测标准简介混凝土作为一种常见的建筑材料,在土木工程中扮演着重要的角色。
然而,一些特殊情况下,混凝土中可能存在硫酸盐的含量超出标准。
高含量的硫酸盐会对混凝土的性能和耐久性造成严重的影响。
为了确保建筑物的安全性和长期使用寿命,对混凝土中硫酸盐的检测标准非常重要。
1. 硫酸盐对混凝土的影响硫酸盐存在于土壤、地下水、工业废水等环境中,它们会侵蚀混凝土结构,导致混凝土的脱碳、膨胀、开裂等问题。
这些问题会降低混凝土的强度、耐久性和整体性能。
2. 混凝土中硫酸盐的检测方法常用的混凝土中硫酸盐检测方法主要有以下几种:a. 电导率法:通过测量混凝土水浆的电导率来间接判断硫酸盐的含量。
这种方法操作简单、快速,并且具有较高的准确性。
b. 硫酸盐离子选择电极法:使用硫酸盐离子选择电极与混凝土浸泡,根据电极的电位变化来判断硫酸盐的含量。
这种方法可以直接测量硫酸盐的浓度,但需要仔细控制温度和pH值。
c. 硫酸盐抽提法:将混凝土样品中的硫酸盐抽取到溶液中,然后使用滴定法、比色法等常规分析方法进行测定。
这种方法准确性较高,但需要更复杂的实验室设备和操作。
3. 硫酸盐的检测标准在中国,混凝土中硫酸盐的检测标准主要参考国家标准《建筑材料硫酸盐含量测定方法》(GB/T 50082-2018)。
该标准详细规定了混凝土中硫酸盐的抽取方法、测定方法以及判定标准。
根据该标准,混凝土中的硫酸盐含量分为三个等级:允许含量、预警含量和限制含量。
允许含量指在正常使用情况下,混凝土中硫酸盐的含量应满足的要求;预警含量指超过允许含量但尚未达到限制含量的范围,表示该混凝土结构可能存在潜在风险;限制含量指混凝土中硫酸盐含量的上限,超过此限制将会对混凝土的性能造成不可逆转的损害。
4. 结论和观点混凝土中硫酸盐的检测标准对于建筑物的安全和耐久性至关重要。
通过对混凝土中硫酸盐含量的监测和控制,能够有效预防硫酸盐侵蚀导致的混凝土结构问题。
建议在施工前进行预测性检测,并在日常维护和检修中进行定期监测,确保混凝土结构的长期稳定性。
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。
硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能影响

硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能影响硫酸盐的侵蚀环境给混凝土的耐久性能带来严重的影响,在工程施工中应用的混凝土原料一般处在各种硫酸盐的环境中,如浓度、温度、干湿循环等。
基于此,本文分析了硫酸盐对混凝土结构产生腐蚀的原理,展开了抗硫酸盐腐蚀性能方面的实验,为更好地提升混凝土的性能打下了基础。
标签:硫酸盐;侵蚀环境;混凝土;性能影响;研究硫酸盐的侵蚀主要指在硫酸盐如硫酸钙、硫酸钠、硫酸镁等侵入水泥的混凝土时,会和水泥里的氢氧化钙与水化铝酸钙生成化学反应,而且因为氢氧化钙的浓度逐渐下降,导致水化矿物发生分解,进而生成硫铝酸钙和石膏,使体积变大,混凝土瓦解。
1、硫酸盐侵蚀对混凝土构造的腐蚀原理分析1.1硫酸钠对混凝土的侵蚀原理硫酸钠最先侵蚀的是Na2S04;和水泥的水化产物Ca(OH)发生化学反应,生成石膏(CaS042H20),再和单硫式的硫铝酸钙与含铝的胶体发生化学反应并生成次生钙矾石,因为钙矾石带有较强的膨胀性,因此会导致混凝土表面产生较大的裂痕。
其化学反应式见下:Ca(OH)2+Na2S04 ·10H2O CaSO4 ·2H2O + 2NaOH+8H2O2(3Cao·Al2O3·12H2O)+ 3(Na2SO4·10 H2O)3CaO·Al2O3·3CaSO4·32 H2O + 2Al(OH)3+6NaOH+16H2O硫酸钙只会和水化的铝酸钙发生化学反应,生成硫铝酸钙。
若侵蚀溶液里的S042-浓度超过1000mg/L的时候,水泥石的毛细孔如果被饱和的石灰溶液填满,既会生成钙矾石,又会在水泥石中析出二水石膏的结晶。
从氢氧化钙变化成石膏,体积会扩大到原来的二倍,导致混凝土由于内应力太大而膨胀。
石膏膨胀破坏的特征是试件没有产生粗大的裂纹,但是全体溃散。
1.2硫酸镁对混凝土的侵蚀原理硫酸镁除了可以侵害水化的铝酸钙与氢氧化钙,还可以与水化的硅酸钙发生化学反应,其化学反应式为:3CaO·2SiO2·aq + MgS04 · 7H2O CaSO4·2H2O+Mg (OH)2+SiO2·aq上面的化学式生成的Mg(0H)2和NaOH不一样,其溶解度较低(0.01g/L),而Ca(OH)2为1.37g/L,饱和溶液的PH值为10.5,而Ca(OH)2为12.4 ,NaOH为13.5,在这种情况下,钙矾石与C-S-H都是很不稳定的,较低PH值的环境下会产生下面的结果:一是不会生成次生钙矾石;二是因为镁离子与钙离子带有相同的化合价与大小相等的半径,因此二者可以很好地结合在一起,所以MgS04极易和C-S-H发生反应,并生成石膏、硅胶、氢氧化镁,这种胶体比C-S-H 的胶体粘性小;三是为强化本身的稳定性能,C-S-H胶体会继续释放石灰以增大PH值,然而,释放的石灰未达到增加PH值的效果,而是继续和MgS04发生反应,生成更多CaSO4·2H2O 与Mg(OH)2,在C-S-H胶体内石灰析出与胶性的不断下降,胶体内的石膏与Mg(OH)2会再次发生硅胶和Mg(OH)2反应,生成水化硅酸镁(M-S-H )。
混凝土施工中混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收和规范

混凝土施工中混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收和规范混凝土是一种常见而重要的建筑材料,用于各种工程中,如房屋、桥梁、道路等。
在某些环境条件下,如工业区、化学厂等,混凝土会受到硫酸盐侵蚀的影响,导致混凝土的强度和耐久性下降。
因此,在混凝土施工中,对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能进行质量验收和规范是非常重要的。
一、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的定义和评价方法混凝土抗硫酸盐侵蚀性能指的是混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的稳定性和耐久性。
常用的评价方法包括试块浸泡法、试块悬挂法和试块浸泡干燥法。
通过浸泡试验可以评估混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的性能,并根据评价结果确定混凝土的合格程度。
二、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收标准混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收标准应符合相关的国家和地方标准。
例如,根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》,混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的性能应满足一定的要求,如抗硫酸根离子的渗透深度限制、抗压强度损失和体积损失的限值等。
严格按照质量验收标准进行检测和评估,可以确保混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的性能达到要求。
三、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的规范要求为保证混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,施工过程中应注意以下规范要求:1. 混凝土配合比的设计:混凝土配合比应合理设计,控制水胶比、水灰比和使用掺合料等,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 硬化养护措施:严格按照养护规范,对混凝土进行充分的湿养护,以确保混凝土的早期强度发展和良好的硬化效果。
3. 混凝土施工过程中的控制措施:在施工过程中,要注意控制混凝土浇筑的温度、湿度和坍落度等,以保证混凝土的质量和稳定性。
4. 使用抗硫酸盐掺合料:在混凝土配合中加入一定比例的抗硫酸盐掺合料,可以有效提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
5. 定期检测和维护:在混凝土施工完毕后,应定期检测混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,并根据检测结果进行相应的维护和修复工作,以确保混凝土的长期稳定性和耐久性。
综上所述,混凝土施工中混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收和规范是非常重要的。
硫酸盐侵蚀环境下混凝土立方体抗压强度退化

硫酸盐侵蚀环境下混凝土立 方体抗压 强度退化
张 琴’ 。吴 庆 ,汪 俊 华 z
(. 1 无锡旅游商贸高等职业技术学校 ,江苏 无锡 24 0 ; . 1 00 2 江苏科技大学 土建学院 , 江苏 镇江 2 2 0 ) 10 3
摘 要 : 通过试验观察混凝土试件遭受硫酸钠侵蚀 以后表面特征的变化 , 分析表 面状态 出现的原 因; 并观察加载试验后试件的破坏状态
21 0 1年 第 3 期 (总 第 2 7 期 ) 5
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De e i a i e ha s sofc t rorton m c nim ubi om pr s ie s r ng h un rsuf t r i nvr cc e sv te t de la e e oson e ionm en t
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硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能影响的研究

硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能影响的研究摘要:研究了硫酸钠和硫酸镁对混凝土结构的腐蚀机理,并通过混凝土试件在不同浓度的硫酸钠溶液中完全浸泡和干湿循环两种模式进行试验,研究其对混凝土试件抗折强度的影响。
关键词:硫酸钠;硫酸镁;混凝土;腐蚀;抗折强度以往的资料和调查表明,一些道路、桥梁、建筑物、地下管道等,仅使用几年就遭到严重的腐蚀破坏,不得不进行工程修复,严重影响混凝土的耐久性,造成巨大的经济损失,而这些很多都是由于工程地处盐渍土地区,其土质含盐量较高,其中大多以硫酸盐为主,硫酸盐侵蚀是一个非常复杂的过程,对混凝土具有非常大的危害,因此,研究抗腐蚀混凝土的耐久性问题,具有非常重要的现实意义和深远的社会影响。
硫酸盐对混凝土结构的腐蚀机理硫酸盐侵蚀引起的危害包括混凝土的整体开裂和膨胀以及水泥浆体的软化和分解,是一个比较复杂的过程,主要是通过物理、化学作用破坏水泥水化产物,使混凝土分化、脱落和丧失强度。
硫酸盐侵蚀是指硫酸盐如硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁等物质,当这些物质侵入水泥混凝土内部时,会与水泥中的氢氧化钙和水化铝酸钙发生化学反应,同时由于氢氧化钙浓度降低,进而引起水化矿物的分解,产生石膏和硫铝酸钙,产生体积膨胀,使混凝土瓦解。
1.1硫酸钠对混凝土的侵蚀机理硫酸钠侵蚀首先是NaSO4与水泥水化产物Ca(OH)2的反应,生成的石膏(CaSO4·2H20),再与单硫型硫铝酸钙和含铝的胶体反应生成次生的钙矾石,由于钙矾石具有膨胀性,所以钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面出现少数较粗大的裂缝。
化学反应式如下:Ca(OH)2+NaSO4·10H20→CaSO4·2H20+2NaOH+8H2O2(3CaO·Al2O3·12H2O)+3(Na2SO4·10H2O)→3CaO·Al2O3·3Ca SO4·32H2O+2Al(OH)3+6NaOH+16H2O硫酸钙只能与水化铝酸钙反应,生成硫铝酸钙。
硫酸盐侵蚀混凝土机理

硫酸盐侵蚀混凝土机理引言混凝土是一种常用的建筑材料,其广泛应用于各种结构中。
然而,在某些环境条件下,混凝土可能会受到硫酸盐的侵蚀,导致其性能下降甚至损坏。
因此,了解硫酸盐侵蚀混凝土的机理对于设计和维护混凝土结构至关重要。
硫酸盐的来源和特性硫酸盐是一种常见的化学物质,它可以来自于多种来源,包括工业废水、大气污染物和地下水。
硫酸盐具有强烈的腐蚀性,特别是在湿润环境中。
混凝土与硫酸盐的反应当硫酸盐与混凝土接触时,发生一系列复杂的化学反应。
首先,硫酸根离子(SO4^2-)与水中的氢离子(H+)发生反应生成硫酸(H2SO4)。
这个过程会导致溶液变得更加酸性。
接着,硫酸与混凝土中的水化产物反应,包括水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和氢氧化钙(CH)。
这些反应会导致水化产物的溶解和破坏,进一步削弱混凝土的结构。
此外,硫酸盐还可以与混凝土中的铝离子反应生成硫铝酸盐。
这种化合物在一定条件下会形成膨胀产物,从而引起混凝土的体积膨胀和开裂。
影响硫酸盐侵蚀的因素硫酸盐侵蚀混凝土的程度受到多种因素的影响。
以下是一些主要因素:1.硫酸盐浓度:浓度越高,侵蚀作用越明显。
2.温度:较高温度下,反应速率加快。
3.湿度:湿润环境有利于溶解和扩散。
4.混凝土配比:合理的配比可以提高混凝土抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
5.水泥类型:不同类型的水泥对硫酸盐的抵抗能力不同。
硫酸盐侵蚀的影响硫酸盐侵蚀对混凝土结构的影响是多方面的。
以下是一些主要影响:1.强度损失:硫酸盐侵蚀会导致混凝土的强度下降,甚至造成结构失效。
2.表面剥落:硫酸盐侵蚀会使混凝土表面产生剥落和龟裂现象。
3.颜色变化:硫酸盐侵蚀还可能导致混凝土颜色的改变,影响建筑外观。
4.膨胀和开裂:在一些情况下,硫铝酸盐的形成会引起混凝土体积膨胀和开裂。
防治措施为了防止或减轻硫酸盐对混凝土的侵蚀,可以采取以下措施:1.选择合适的水泥类型:一些特殊用途水泥具有更好的抗硫酸盐能力。
2.控制混凝土配比:合理控制水灰比、矿物掺合料的使用,增加混凝土的密实性和抗渗性。
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硫酸盐侵蚀环境因素对混凝土性能影响的研究摘要:研究了硫酸钠和硫酸镁对混凝土结构的腐蚀机理,并通过混凝土试件在不同浓度的硫酸钠溶液中完全浸泡和干湿循环两
种模式进行试验,研究其对混凝土试件抗折强度的影响。
关键词:硫酸钠;硫酸镁;混凝土;腐蚀;抗折强度
以往的资料和调查表明,一些道路、桥梁、建筑物、地下管道等,仅使用几年就遭到严重的腐蚀破坏,不得不进行工程修复,严重影响混凝土的耐久性,造成巨大的经济损失,而这些很多都是由于工程地处盐渍土地区,其土质含盐量较高,其中大多以硫酸盐为主,硫酸盐侵蚀是一个非常复杂的过程,对混凝土具有非常大的危害,因此,研究抗腐蚀混凝土的耐久性问题,具有非常重要的现实意义和深远的社会影响。
硫酸盐对混凝土结构的腐蚀机理
硫酸盐侵蚀引起的危害包括混凝土的整体开裂和膨胀以及水泥浆体的软化和分解,是一个比较复杂的过程,主要是通过物理、化学作用破坏水泥水化产物,使混凝土分化、脱落和丧失强度。
硫酸盐侵蚀是指硫酸盐如硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁等物质,当这些物质侵入水泥混凝土内部时,会与水泥中的氢氧化钙和水化铝酸钙发生化学反应,同时由于氢氧化钙浓度降低,进而引起水化矿物的分解,产生石膏和硫铝酸钙,产生体积膨胀,使混凝土瓦解。
1.1硫酸钠对混凝土的侵蚀机理
硫酸钠侵蚀首先是naso4与水泥水化产物ca(oh)2的反应,生成的石膏(caso4·2h20),再与单硫型硫铝酸钙和含铝的胶体反应生成次生的钙矾石,由于钙矾石具有膨胀性,所以钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面出现少数较粗大的裂缝。
化学反应式如下:
ca(oh)2+naso4·10h20→caso4·2h20+2naoh+8h2o
2(3cao·al2o3·12h2o)+3(na2so4·10h2o)
→3cao·al2o3·3ca so4·32h2o+2al(oh)3+6naoh+16h2o
硫酸钙只能与水化铝酸钙反应,生成硫铝酸钙。
当侵蚀溶液中so42-浓度大于1000mg/l时,水泥石的毛细孔若为饱和石灰溶液所填充,不仅有钙矾石生成,而且在水泥石内部还会有二水石膏结晶析出。
从氢氧化钙转变为石膏,体积增大为原来的两倍,使混凝土因内应力过大而导致膨胀破坏。
石膏膨胀破坏的特点是试件没有粗大裂纹但遍体溃散。
1.2硫酸镁对混凝土的侵蚀机理
硫酸镁除能侵害水化铝酸钙和氢氧化钙外,还能和水化硅酸钙反应,其化学反应式为:3cao·2sio2·aq+mgso4·7h2o→caso4·2h2o+ mg (oh)2+ sio2·aq
上式中生成的mg (oh)2与naoh不同,其溶解度很低(0.01g/l),而ca(oh)2是1.37g/l,饱和溶液的ph值是10.5,而ca(oh)2是12.4,naoh是13.5,在此ph值下钙矾石和c-s-h均不稳定,低的
ph值环境将产生以下结果:
⑴次生钙矾石不能生成;
⑵由于镁离子和钙离子具有相同的化合价和几乎相同的半径,所以两者能很好的结合,因此mgso4很容易与c-s-h发生反应,生成石膏、氢氧化镁和硅胶,这种胶体较c-s-h胶体的粘结性小;
⑶为了增加自身的稳定性,c-s-h胶体要不断地释放出石灰来增加ph值(即通常称为c-s-h胶体的去钙过程),但释放出来的石灰却并没有增加ph值,而是继续与mgso4反应,生成更多的
caso4·2h2o和mg (oh)2,随着c-s-h胶体中石灰的析出和胶结性的降低,胶体中的石膏和mg (oh)2 将不断的发生硅胶与mg (oh)2反应,生成没有胶结力的水化硅酸镁(m-s-h)。
在这样低ph值的环境下就造成了硫酸镁对水泥混凝土的侵蚀影响,从而破坏混凝土的耐久性。
实验研究
2.1实验设计
本实验主要以硫酸钠对混凝土的腐蚀为研究对象,采用了基准配合比,使用标准水泥、标准砂制件,标准养护后,经过恒温水浴的养护再放入配制好的浸泡液中按设计方法进行浸泡实验。
主要分为两大模块对抗硫酸盐腐蚀进行了研究:
⑴用硫酸钠溶液进行完全浸泡实验:分为5%硫酸钠溶液浸泡和饱和硫酸钠溶液两种,分别测定其在28天、60天、90天120天及
150天的抗折强度,研究其变化规律;
⑵用饱和硫酸钠溶液进行干湿交替浸泡实验,在干湿交替环境下,混凝土受两种作用的破坏:其一为化学腐蚀;其二为物理作用,即盐的结晶作用。
本实验采用试件以80℃下烘8h,然后浸泡16h
为一个循环周期进行实验,测定其在28天,60天及90天的抗折强度,并研究其与饱和硫酸钠溶液完全浸泡环境下的混凝土试件的抗折强度的变化规律。
2.2实验现象
当混凝土试件放入硫酸钠溶液后,随着时间的增长,混凝土试件的表面会覆盖着一层白色的蓬松生成物,时间越长生成物越厚,直至试件侧面有部分白色生成物连同被腐蚀的疏松细骨料从试件
表面剥离,使表面砂浆完全脱落,仅有部分外表面还覆盖着很薄的一层白色生成物。
在实验过程中我们还发现,硫酸钠浓度越高,试件表面出现白色生成物的时间会越早,试件被腐蚀的程度越深,出现表面剥落的现象越早;完全浸泡的试件发现生成物和表面剥离现象也比干湿交替环境下浸泡的试件的时间早。
2.3实验结果与分析
实验测得混凝土试件在几种不同腐蚀环境下各个龄期的抗折强度,将实验结果用抗折强度的平均值与腐蚀龄期的关系图来表示,见图1、图2。
从图1可以看出:
⑴混凝土试件在硫酸钠溶液腐蚀环境下完全浸泡,随浸泡时间的增长,试件的抗折强度起初先逐渐降低,在浸泡90d过后有小幅上升,120d后又出现拐点,强度又呈下降趋势;这有可能是由于起初硫酸钠与水泥水化产物ca(oh)2的反应,生成的石膏
(caso4·2h20),再与单硫型硫铝酸钙和含铝的胶体反应生成次生的钙矾石,由于钙矾石具有膨胀性,所以钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面出现少数较粗大的裂缝,使混凝土试件的强度降低;而后由于浸泡时间的增长,试件表面的孔隙都被钙矾石和石膏填充,可能就会产生短期的强度增长,而随着钙矾石的生成,在水泥石内部还会有二水石膏结晶析出,从氢氧化钙转变为石膏,体积增大为原来的两倍,使混凝土因内应力过大而导致膨胀破坏,强度继续下降;
⑵同龄期下的混凝土试件,随浓度的升高,抗折强度在降低;这也就说明了硫酸盐浓度越大,其侵蚀作用越明显,对试件的破坏程度越大。
从图2可以看出:
⑴无论试件的侵蚀环境是完全浸泡还是干湿交替,在实验开始的90天内,试件的抗折强度始终呈下降趋势;
⑵同浓度的硫酸钠溶液在不同的侵蚀环境下的侵蚀作用不同,完全浸泡环境下硫酸盐对混凝土的侵蚀程度比干湿交替环境下的侵蚀程度大。
结语
混凝土硫酸盐侵蚀极为复杂,影响因素也很多,不仅只是硫酸根离子浓度对其的影响,还有诸如环境温度、ph值、干湿交替及冻融循环等对其都有很大影响,因而对其机理尚未形成统一说法,阻碍了对其的进一步研究,而随着混凝土技术的发展,也为了提高对混凝土硫酸盐侵蚀的认识,我们应该对硫酸盐侵蚀的各种侵蚀产物所造成的影响以及它们的形成条件进行进一步的研究,这就需要我们不断深入的研究与摸索,用更多的数据去概括其机理,以便日后能更加科学的提高混凝土的耐久性,为工程质量保驾护航。
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