硫酸盐侵蚀机理
硫酸盐侵蚀机理
（一）硅酸盐水泥四种主要熟料矿物与水反应。分述如下：
①硅酸三钙水化
C3S在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。
3(CaO·SiO2)+ 6 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O (胶体) +3 Ca(OH)2(晶体)
②硅酸二钙的水化
C2S的水化与C3S相似，只不过水化速度慢而已。
2(2CaO·SiO2)+4 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2(晶体)
所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别，故也称为C-S-H凝胶。但CH生成量比C3S的少，结晶却粗大些。
③铝酸三钙的水化
3CaO·Al2O3 + 6 H2O = 3 CaO·Al2O3 ·6 H2O（晶体）
铝酸三钙的水化迅速，放热快，其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大，先生成介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为水石榴石（C3AH6）。
在有石膏的情况下，C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙，简称钙矾石，常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽，则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。
④铁相固溶体的水化
4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O = 3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O(胶体)
水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。
（二）抗硫酸盐水泥有什么特点？
与一般硅酸盐水泥相比，抗硫酸盐硅酸盐水泥的铝酸三钙（C3A）含量受到限制，
标准（GB 748-2005 抗硫酸盐硅酸盐水泥）规定：
中抗硫酸盐水泥：C3A含量＜5.0%，C3S含量＜55.0%
高抗硫酸盐水泥：C3A含量＜3.0%，C3S含量＜50.0%
普通硅酸盐水泥，C3A含量往往超过8%，C3S含量超过55%。
因为，C3A本身及其水化产物最容易被硫酸盐侵蚀。此外，硅酸钙矿物水化产生的氢氧化钙，也容易与硫酸盐反应而受到侵蚀。
（三）硫酸盐侵蚀机理
硫酸盐先与水泥石中的氢氧化钙作用生成硫酸钙，即二水石膏(CaSO4·2H2O)，这种生成物再与水泥石中的水化铝酸钙反应生成钙矶石，其体积约为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍，从而使硬化水泥石中的固相体积增加很多，产生相当大的结晶压力，造成水泥石开裂甚至毁坏。
盐渍土环境混凝土基础抗腐蚀措施
盐渍土环境混凝土基础抗腐蚀措施
发表时间：2018-03-21T13:59:23.513Z 来源：《防护工程》2017年第33期 作者： 成佃虎
[导读] 盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的统称。
摘要：通过对盐渍土地区混凝土腐蚀的机理分析, 指出了西部盐渍区富含的硫酸盐是造成混凝土物耐久性差的主要原因; 并详细阐述了国内
外关于混凝土硫酸盐侵蚀影响因素的现状研究。简要介绍了盐渍土环境中钢筋混凝土结构腐蚀失效原理，并综述了国内外近年来对盐渍土
钢筋混凝土腐蚀机理研究的相关情况。
关键词：盐渍土；混凝土；抗腐蚀
一、引言
盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的统称。碱土含有较多量的交换性钠，又称钠质土，盐土是指土壤中易溶盐的含量达到
0．5％以上的土类。盐渍土广泛分布在我国东部沿海及西北盐湖地区，这类土壤中含有较高浓度的氯离子，以及一定量的硫酸根离子、镁离子等侵蚀性物种，因此对钢筋混凝土结构物常构成比较严重的腐蚀。盐渍土地区的建筑物常常在远未到达设计寿命时就会出现表层混凝
土粉化脱落及钢筋锈蚀等现象，给人们的生产生活造成巨大的损失。盐渍土环境下多种侵蚀性介质对钢筋混凝土的腐蚀问题一直是广泛关
注的热点之一，人们围绕混凝土损伤失效以及钢筋锈蚀过程展开了一系列的研究。
二、盐渍土对混凝土的腐蚀原因
盐渍土含盐量及含盐种类有很大差别, 其腐蚀性也有差异。氯盐主要腐蚀混凝土中的钢筋从而引起结构破坏; 硫酸盐主要是通过物理、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。
1 硫酸盐的化学腐蚀机理
实际上硫酸盐侵蚀是一个比较复杂的过程。硫酸盐侵蚀引起的危害性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。不同的Ca、N a、K、M g 和Fe 的阳离子会产生不同的侵蚀机理和破坏原因, 如硫酸钠和硫酸镁的侵蚀机理就截然不同。
1) 硫酸钠侵蚀首先是Na2SO4和水泥水化产物Ca(OH)2的反应, 生成的石膏(CaSO 4·2H2O ) , 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。
硫酸盐对混凝土腐蚀机理研究
硫酸盐对混凝土腐蚀机理研究 徐惠 （深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 江苏徐州２２１００８；中国矿业大学力学与建筑工程学院 江苏徐州２２１００８） 中图分类号：ＴＱ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—９２５Ｘ（２０１２）０３—０１１２—０２ 摘要 硫酸盐是混凝土使 嗣环境中经常遏到 腐蚀介质，是影 响混凝土耐久・陡的主要因素之＿ 为了提高混凝土在 复杂环境中 抵抗外界侵蚀的能力 阐述了硫酸盐对混凝土的腐蚀机理。主要包括物理作瓣和化学作用。揭示了硫酸盐腐蚀混凝土中影响因 素，主要包括水泥用量０水灰比 水泥品种、外掺料和环境温度和湿度等。 ｊ ．．。 关键词：硫酸盐溶液浓度水胶比养护时间应力状态 根据相关调查．在淡水湖泊和河流中．Ｓ０４２一离子的含量通 常不超过６０ｍｇ／Ｌ．而达到１００ｍｇ／Ｌ的情况极为罕见。然而在地下 矿化水中．Ｓ０４２一离子的含量相当高．如在湖滨干湿交替带地下 水Ｓ０４２一达到１４００ｍ＃Ｌ．铁路隧洞穿过侏罗纪、白垩纪含盐红 层．地下水中Ｓ０４２一含量甚至达到２８１５ｍｇ／Ｌｐ］。地下衬砌混凝土 受到硫酸盐侵蚀后．会发生一系列的物理化学反应．生成的钙矾 石和石膏等产物会在混凝土内部积聚膨胀．导致混凝土内部结 构发生变化、裂隙扩展、力学性能劣化，甚至结构破坏［３１。因此，研 究硫酸盐对混凝土的腐蚀机理具有非常重要的意义。 硫酸盐对混凝土的腐蚀是一个非常复杂的物理化学过程。 由于混凝土本身是一种由石子、砂、水和粉煤灰等外掺料组合而 成的非均匀多孔介质．在浇筑过程中会不可避免地存在一些微 裂缝或气泡等初始缺陷．当外界Ｓ０４２～侵入到混凝土的内部，与 混凝土中的某些成分发生一系列的反应生成难溶的矿物 这些 矿物一方面由于体积膨胀导致混凝土破坏．另一方面也可使水 泥的水化产物氢氧化钙和Ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶等分解或溶出．从而导致 混凝土的强度和粘结性能降低Ｈ。从研究角度上，可以分为物理 作用和化学作用 硫酸盐腐蚀混凝土的物理作用是指硫酸盐侵入到混凝土内 部后，在混凝土内结晶膨胀，从而导致混凝土表面剥落破坏ｆ５１。 硫酸盐腐蚀混凝土中的化学作用主要是指水泥水化产物氢 氧化钙（ＣＨ）、水化硅酸钙（Ｃ—Ｓ—Ｈ）、水化铝酸钙（Ｃ—Ａ—Ｈ）、钙矾 石（ＡＦＴ）和单硫型水化硫铝酸钙（ＡＦＭ）和硫酸盐发生化学反应 生成钙矾石、石膏、碳硫硅酸钙和氢氧化镁等同。不同腐蚀产物在 混凝土中所起的作用不同．由此引起的破坏机理和破坏形式也 各不相同．根据目前研究，主要有钙矾石型、石膏型、硅灰石膏型 和混合型ｍ。 １、钙矾石型 钙矾石型是指硫酸盐进入混凝土后发生一系列的化学反应 后．生成产物主要为钙矾石 钙矾 石的结构式Ｃａ６［ＡＩ（ＯＨ）６］２．２４Ｈ２０・『（Ｓ０４）３・２Ｈ２０１．化学分 子式为３ＣａＯ・Ａ１２０ ・３ＣａＳＯ ・３２Ｈ ０。原来的水化铝酸钙发生反应 生成钙矾石后，体积发生膨胀，约为原来的２．５倍，南于体积膨 胀．混凝土内部将会产生应力．这种膨胀内应力的大小与钙矾石 结晶生成的晶体大小和形貌有很大的关系ｆ８】 当膨胀应力超过混 凝土的强度时．混凝土就会破坏 文献 利用Ｘ射线和电镜扫描 手段对硫酸盐腐蚀下混凝土微观结构进行分析．得到混凝土中 硅酸三钙的含量越多．混凝土中钙矾石膨胀越严重。文献 对处 于硫酸盐环境４５年的地下衬砌混凝土竖井进行取样．测试其抗 压强度和孔隙率，并结合光学电子显微镜进行细观结构观察 结 果表明腐蚀损伤出现在面向硫酸盐环境和混凝土质量比较暴露 部位，并且混凝土剥落损坏大都是由于钙矾石导致。因此．钙矾 石型是硫酸盐腐蚀混凝土的重要形式 ２、石膏型 石膏型是指硫酸盐进入混凝土后发生一系列的化学反应 后，生成产物主要为二水石膏．水泥内部形成二水石膏后．体积 增大．混凝土内部由于体积膨胀产生膨胀应力．当这一应力超过 混凝土的强度时．混凝土发生破坏『ＪＩＩ。根据浓度积规则，只有当侵 蚀溶液中的Ｓ０４２一和毛细孔中的Ｃａ２＋浓度积大于或等于ＣａＳ０４ 的浓度积时才能有石膏结晶析出。因此．只有当溶液中的Ｓ０４２一 浓度非常高时．石膏结晶侵蚀才起主导作用 不同的材料和环 境条件．混凝土抵抗石膏侵蚀的能力不同 文献ｆｌ引研究得到水胶 比和腐蚀溶液浓度的大小对混凝土中石膏和钙矾石的形成具有 非常重要的意义。文献『１４］认为水泥中的硅酸三钙含量越多，混 凝土由石膏导致破坏的时间越短。另外．溶液ＰＨ值对混凝土中 石膏生成也有影响．ＰＨ值越高．进行反应所需要的Ｓ０４２一浓度也 增加．当ＰＨ值大于１２．９时．很难产生石膏［坷。 ３、硅灰石膏型 硅灰石膏型是硫酸盐进入混凝土后发生一系列的化学反应 后，生成产物主要为硅灰石膏（Ｔｈａｕｍａｓｉｔｅ）。Ｔｈａｕｍａｓｉｔｅ的结构式 为Ｃａ６［Ｓｉ（ＯＨ）６］２・２４Ｈ２０・【（Ｓ０４）２・（ＣＯ３）２］，化学分子式为Ｃａ— Ｃ０３・ＣａＳｉ０３・ＣａＳ０４・１５Ｈ２０．它与钙矾石虽然不属于一个晶系， 但晶体形态非常相似．都为针状晶体．但是比钙矾石的针状晶体 更加纤细 Ｔｈａｕｍａｓｉｔｅ的形成可能有两种途径．第一种由 Ｓ０４２一、Ｃ０３２一与Ｃ—Ｓ—Ｈ、Ｃａ２＋在足量的水溶液中直接反应生成。 上述生成的ＣａＣ０３会进一步反应生成Ｔｈａｕｍａｓｉｔｅ．也就是说氢 氧化钙在反应过程中不断循环地被消耗 结论 （１）硫酸盐对混凝土的腐蚀包括物理和化学作用两个方面 化学作用主要有钙矾石侵蚀、石膏侵蚀和硅灰石膏侵蚀 （２ 影响硫酸盐腐蚀混凝土的因素主要包括混凝土自身材料因 素和外界环境因素两个方面 自身材料因素包括混凝土水灰比、水泥 用量、水泥品种和外掺料等：环境因素包括环境温度、湿度等。 参考文献： 『１］Ｌｅｅｍａｎｎ Ａ，Ｌｏｓｅｒ Ｒ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｎ ａ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｈａｆｔ ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ｓｕｌｆａｔｅ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｆｏｒ ４５ ｙｅａｒｓＩ Ｊ１．Ｃｅ— ｍｅｒｉｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．２０１１．３３（１）７４～８３ ｆ２］郑凤．受硫酸盐侵蚀的混凝土腐蚀速率模型ｆＤ］．徐州：中国矿业 大学．２０１０：２—４ 『３ｌＨｏｓｓａｉｎ Ｋ．Ｍ．Ａ，Ｌａｅｈｅｍｉ Ｍ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｖｏｌｃａｎｉｃ ａｓｈ ａｎｄ ｐｕｍｉｃｅ ｂａｓｅｄ ｂｌｅｎｄｅｄ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｎ ｍｉｘｅｄ ｓｕｌｆａｔｅ ｅｎｖｉｒｏｎ— ｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００６，３６（２１：ｌ１ ２３—１１ ３３ ［４］Ｃｈｅｎｇｓｈｅｎｇ ０ｕｙａｎｇ，Ａｎｔｏｎｉｏ Ｎａｎｎｉ，Ｗｅｎ Ｆ．Ｃｈａｎｇ．Ｉｎｔｅｒｎａｌ ａｎｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｓｕｌｆａｔｅ ｉｏｎｓ ｉｎ ｐｏｒｔｌａｎｄ ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ：ｔｗｏ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｔｔａｃｋ『Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９８８，１８（５１： ６９９—７０９ 『５１贡金鑫，赵国藩．钢筋混凝土结构耐久性研究的进展…．工业建 筑，２０００，３０ｆ５１：１—５ 『６］Ｇ，Ｃｒａｉｇ Ｆｒｅａｓ，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｊ．Ｓｈｏｅｍａｋｅｒ，ａｎｄ Ｄｏｕｇｌａｓ Ｅｒｖｉｎ．Ｐｒｅｃａｓｔ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｆｕｅｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔａｎｋｓ ｉｎ ＡＤＡＫ，ＡＬＡＳＫＡＩＪ１． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＶＬ３０，１９８５．５２６３ ｆ７１姜福香，赵铁军等．海底隧道衬砌混凝土耐久（下转第１４６页） 作者简介：徐惠，女，１９８１年生，研究生，主要从事地下混凝土耐久性研究。
硫酸钠和硫酸镁溶液中混凝土腐蚀破坏的机理
硅 酸 盐 学 报
· 504 · 2007年
硫酸钠和硫酸镁溶液中混凝土腐蚀破坏的机理
梁咏宁1，袁迎曙2
(1. 哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨 150009；2. 中国矿业大学建筑工程学院，江苏 徐州 221008)
摘 要：通过干湿循环的实验室加速腐蚀，探索混凝土在硫酸钠或硫酸镁溶液中的腐蚀破坏机理。测试了腐蚀破坏过程中混凝土的抗压强度、抗折强
度、超声波在混凝土中的传播速度以及饱和面干吸水率，同时还分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构。结果表明：混凝土的硫酸盐腐蚀破坏是一
个复杂的物理化学过程，不同种类的硫酸盐溶液中混凝土的破坏机理不尽相同。在腐蚀后期硫酸钠溶液中混凝土各性能指标的变化幅度比在硫酸镁溶
液中的大，这是经过一段时间的干湿循环之后化学侵蚀与物理作用即盐的结晶相互作用的结果。
关键词：混凝土；硫酸钠；硫酸镁；腐蚀；强度；微观结构
中图分类号：TU528.01 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2007)04–0504–05
MECHANISM OF CONCRETE DESTRUCTION UNDER SODIUM SULFATE AND
MAGNESIUM SULFATE SOLUTION
LIANG Yongning1，YUAN Yingshu2 (1. School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150009; 2. School of Civil Engineering and Architecture, China University of Mine & Technology, Xuzhou 221008, Jiangsu, China)
Abstract: Based on accelerated deterioration experiment techniques，the mechanism of concrete destruction under sodium sulfate and
抗硫酸盐腐蚀型混凝土
混凝土硫酸盐侵蚀
1 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
混凝土硫酸盐侵蚀
2 一、研究背景
水泥砂浆抗硫酸盐腐蚀的研究
水泥砂浆抗硫酸盐腐蚀的研究
摘要：作为基础设施建设的重要基础材料的水泥混凝土，在研究及设计方向已不再单纯以强度为主要标志，而是向强度及耐久性方向综合发展。硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一个重要内容，在此背景下，本文提出以掺矿粉和氟石膏的超硫水泥砂浆为研究对象，与传统硅酸盐水泥进行试验对比研究，从抗蚀系数、膨胀率指标面上分析超硫水泥的抗硫酸盐侵蚀性能，以期开发出以掺入矿物掺合料为特征的高性能水泥体系。
关键词：高性能水泥；耐久性；硫酸盐侵蚀
Abstract: This paper presents the study to the ultra slag cement and fluorgypsum
sulfur cement mortar, comparative study of traditional portland cement, ultra-sulfur
cement resistance to sulfate corrosion coefficient, swelling index surface erosion
performance in order to develop a high-performance cement system characterized by
the incorporation of mineral admixtures.Key words: high-performance cement;
durability; sulfate attack
1 引言
传统的硅酸盐水泥在生产过程中，不仅要消耗大量的资源和能源，而且会造成严重的环境污染。要与不断扩大的工程发展规模相适应，最好大力开发以掺入矿物掺合料为特征的高性能水泥体系，以解决硅酸盐水泥生产中存在的资源、能源消耗高，有害气体排放量大以及耐久性差等问题。
2. 实验内容
2.1制作水泥砂浆试件
2.1.1实验原料
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂
什么是硫酸盐侵蚀？
硫酸盐侵蚀是一种常见的金属材料腐蚀形式，主要发生在酸性环境中。在硫酸盐存在的环境下，金属表面上的氧化物和其他化合物会被腐蚀，这导致了金属材料的退化和损失。这样的侵蚀会导致设备的失效和生产线的中断，对生产过程造成严重的影响。
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂是一种化学物质，可以帮助减轻硫酸盐的侵蚀对金属材料的破坏。这样的防腐剂主要包括有机硅、有机钼胺、有机磷等类型。这些化学物质可以通过分散在水中的颗粒或溶液的形式添加到生产过程中，有效地减轻硫酸盐的侵蚀。
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂的应用
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂在工业生产中发挥着重要的作用。这种防腐剂可以用于生产化工品、制造自来水管道、制造锅炉、化工储罐等。此外，抗硫酸盐类侵蚀防腐剂还可以用于防止船舶和海洋设备的侵蚀。
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂的主要作用是保护金属表面，保持其稳定性，延长设备的使用寿命。这种防腐剂可以避免生产线的中断和原材料的浪费，同时还能提高生产效率和降低维修费用。
操作抗硫酸盐类防腐剂
尽管抗硫酸盐类侵蚀防腐剂可以在工业中广泛应用，但其使用需要遵循一定的安全措施，以保护工人和生产环境的安全。
如何操作抗硫酸盐类防腐剂主要依据其种类和生产场所的实际情况。然而，在使用防腐剂前，必须了解其含有的化学物质和它们与其他物质之间的相互作用。
在使用抗硫酸盐类防腐剂时，必须遵循生产商的使用说明，确保其正确使用。同时，必须采取一定的措施，如佩戴手套和面罩，以保护工人免受化学物质的危害。
结论
抗硫酸盐类侵蚀防腐剂是一种有效的化学物质，可以帮助减轻硫酸盐的侵蚀。这种防腐剂在工业生产中发挥着重要的作用，可以保护金属表面，延长设备的使用寿命，提高生产效率和降低维修费用。然而，在使用抗硫酸盐类防腐剂时必须遵循一定的安全措施，以保护工人和生产环境的安全。
水基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀
６ 低温建筑技术 ２０１２年第７期（总第１６９期）
水基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀
赵忠强 ，李长成 ，唐辉。，李义龙 ， 田智超
（１．上地兴达集团有限公司。北京１０２２１８；２．中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室。北京１０００２４；
３．天津华北地质勘查局．天津３００１７０）
【摘要】介绍了水泥基材料碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的研究进展，着重论述了碳硫硅钙石的组成结构、鉴
定表征、形成机理、化学模型、劣化模型、碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的预防措施，并指出目前研究中存在问题。
【关键词】 水泥基材料；碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀；预防措施
【中图分类号】ＴＵ５２８．０４ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００１—６８６４（２０１２）ｏ７一ＯＯＯ６—０３
目前，石灰石粉逐渐在水泥混凝土行业中得到广泛应
用。然而，研究表明 －３ ，当有充足的硫酸盐、水且温度适宜
（一般认为＜１５℃）时，掺石灰石粉水泥基材料有可能遭受
碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀（ＴＳＡ）破坏。传统硫酸盐侵蚀不
同，碳硫硅钙石形成直接破坏水泥石中的主要胶凝组分ｃ—
ｓ—Ｈ凝胶，并使其转变为烂泥状物质，由表及里脱落，最终
导致水泥基材料完全失去胶凝性。自１９６５年来，国内外相
继报道了上百个ＴＳＡ破坏导致的工程劣化实例［３ ］，我国
甘肃兰州八盘峡水电站和新疆喀什地区永安坝水库也发生
了不同程度的ＴＳＡ破坏 ］。显然，ＴＳＡ破坏是一种普遍
存在、长期没有得到重视的影响混凝土耐久性的破坏形式，
实际工程中如果不采取有效预防措施，则有可能会影响混
凝土的耐久性。
１水泥基材料 Ａ研究进展
近年来，ＴＳＡ已成为水泥基材料研究的热点之一，国内
外学者就碳硫硅钙石的组成结构、鉴定表征、形成机理、破
坏机理及预防措施做了大量研究工作。
１．１ 碳硫硅钙石的组成与测试方法
碳硫硅钙石的化学式为ＣａＣＯ ・ＣａＳｉＯ ・ｃａＳ０４・
ｌ５Ｈ２０，分子中的ｓｉ与ＯＨ 为六配位结合［ｓｉ（ＯＨ） ］ ，该 八面体基团是鉴定碳硫硅钙石形成和ＴＳＡ的重要理论依
盐渍土腐蚀机理分析
盐渍土腐蚀机理分析
摘要:盐渍土在中国分布非常广泛，盐渍土对道路、桥梁及其他各类构筑物具有严重的腐蚀性，常常使该类地区的工程建筑造成较大的经济损失。通过对盐渍土腐蚀机理的研究分析得出，在一定的地理环境下，水、空气、温度是影响硫酸盐类盐渍土腐蚀的重要因素。
关键词：硫酸盐盐渍土，腐蚀机理，影响因素
盐渍土是指包含碱土、盐土在内的不同程度盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类，盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠的土。当土中易溶盐的含量达到0.3%以上，并具有盐胀、溶陷及腐蚀等工程性能时，该类土被称为盐渍土[1]。我国西北地区，如青海、新疆、西藏、内蒙古等地区分布着大大小小共1000多个盐湖，这些地区其后干燥，蒸发强烈，温度变化剧烈，毛细水因其积盐作用较为显著。
1 盐渍土研究现状
1.1 盐渍土的分类
盐渍土根据分类依据不同，有多种分类方法：
①按盐性质不同，可分为以下五类：
盐渍土名称 阴离子含量比例
Cl-/SO42- CO32-+HCO3-/ Cl-+SO42-
氯盐渍土 ＞2 -
亚氯盐渍土 1～2 -
亚硫酸盐渍土 0.3～1 -
硫酸盐渍土 ＜0.3 -
碳酸盐渍土 - ＜0.3
②按含盐程度不同，可分以下四类：
盐渍土名称 含盐质量（%）
氯盐渍土及亚氯盐渍土 硫酸盐渍土及亚硫酸盐渍土
弱盐渍土 0.3～1 0.3～0.5
中盐渍土 1～5 0.5～2.0
强盐渍土 5～8 2～5
过盐渍土 ＞8 ＞5
③按地区不同分类：
盐渍土按地区不同可分为内陆干旱盐渍土、滨海盐渍土、平原盐渍土等。
④按土的性质分类：
盐渍土按土的性质分类，可分为粗颗粒盐渍土、细颗粒盐渍土等。
1.2 盐渍土腐蚀性研究现状
盐渍土兼有土体自身腐蚀和盐类的腐蚀特征，其中土腐蚀包括：化学反应腐蚀、电化学腐蚀、物理作用腐蚀、微生物腐蚀等；盐类腐蚀主要包括：土中盐类（如氯离子、镁离子、铵离子等）产生的离子结晶、胀缩作用、硫酸盐还原菌作用等。
盐渍地区混凝土耐久性综述
武汉理工大学
1
盐渍地区混凝土耐久性研究概况综述
陈庆敏 武汉理工大学土建学院
摘 要 本文介绍了盐渍土的结构特征及化学成分，也介绍了国内西部及沿海盐渍区，钢筋混凝土材料腐蚀机理的分析过程。同时对盐渍地区混凝土腐蚀的几种类型和抗腐方法，方案进行了介绍和评述，也介绍了不同矿物质超细粉对硫酸盐腐蚀的抑制作用，并利用质量损失等指标对砂浆试件干湿循环试验进行分析，还介绍了盐渍地区混凝土腐蚀破坏的主要因素及国内已有盐渍地区混凝土抗腐蚀性的部分研究成果。为我国西部和沿海建设奠定了技术基础。
关键词 盐渍地区；混凝土；耐久性；国内混凝土抗腐蚀研究
一 概述
建国以来，我国水利，电力，交通，港口，铁道，工业与民用建筑及市政等部门兴建了大量混凝土工程，这些工程在国民经济建设中发挥了巨大的作用。现在我国又处在西部开发与建设之中，加之近几年大量的巨资工程在这些地区的投入使用。随着运行时间的增加，混凝土工程的腐蚀破坏问题日益突出，这一问题不仅影响到正常的生产，甚至危及到工程的安全运行。
近几年来混凝土腐蚀破坏的调查总结报告表明：混凝土腐蚀破坏在我国盐渍土主要分布的地区，该地区为地势较低的平原或盆地，如新疆的南疆．北疆及土哈一带，青海中西部、甘肃、宁夏、内蒙及青藏高原的低洼地区，沿海地区及华北下原、大同盆地、松辽平原等。这些大型混凝土的工程一般运行年限都非常的短，更甚上亿的工程运行一两年就停止运行。如西宁曹家堡飞机场于1996年建并运行，经过4年的时间，机场跑道老化、腐蚀、干裂十分严重，已影响了飞机的正常起飞和降落。跑道混凝土出现腐蚀、起砂，道面龟裂。另外西宁东郊硝湾330千伏变电所位于青海平安县内，所址上部近20m地层中大多沉积有棕红，棕褐色粘性土，地层中含混较多的石硝碎块和小颗粒。含有大量的易容盐。该变电所于1996年建成投入使用，2002年6月扩建投入运营了2号主变。占地88亩，投资一亿多元，在全部建成投入运行不到一年的时间里，变电所内几乎所有的已建建筑物基础，室内外地坪，道路灯产生了严重的变形，沉降，裂缝和扭曲，直接危机变电所的运行。种种事例表明盐渍地区混凝土的腐蚀破坏及耐久性研究具有重要的意义。
矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影响及机理
第３卷第６期 ２００６年ｌ２月 铁道科学与工程学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＲＡＩＩ、＾ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＶｏＩ．３ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２ｏ０６
矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的
影响及机理
马保国 。罗忠涛 。高小建 。王信刚 ，王凯
（１．武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室，湖北武汉４３００７０；
２．哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００６）
摘要：通过对２０％时５％Ｎａ２Ｓ０４溶液浸泡的各砂浆试件进行外观观察、强度测试以及矿物成分分析，研究了粉煤灰、矿粉、 钢渣单掺度其复掺对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究结果表明：加入矿物掺合料降低了试件的胶凝材料中的 Ａ
含量，其火山灰反应消耗了大量的水化产物Ｃａ（ＯＨ）２，且提高了试件的密实度，对硫酸盐侵蚀具有明显的预防缓解作用；各 矿物掺合料的抗硫酸盐侵蚀效果由优到劣依次为：３０％粉煤灰，３０％粉煤灰＋３０％矿粉，６０％矿粉，３０％钢渣＋３０％矿粉，
３０％钢渣＞３０％矿粉，空白样。
关键词：水泥砂浆；硫酸盐侵蚀；矿物掺合料 中图分类号：ＴＵ５２８．０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—７０２９（２００６）０６—００４６—０４
Ｅｆｆｅｃｔｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｍｉｎｅｒａＩ ａｄｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｎ
ｓｕｌｆａｔｅ ａｔｔａｃｋ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒｓ
ＭＡ Ｂｏｏ．ｇｕｏ ，ＬＵＯ Ｚｈｏｎｇ－ｔａｏ ，ＧＡＯ Ｘｉａｏ－ｊｉａｎ２，ＷＡＮＧ Ｘｉｎ－ｇａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｋａｉ
（１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ Ｈｕｂｅｉ ４３００７０；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｃｒｌｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００６）