混凝土受硫酸盐腐蚀的试验方法

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1、万方数据第29卷第3期2008年6月华北水利水电学院学报JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectrit’PowerV01．29No．3Jan．2008文章编号：1002—5634(2008)03—0030—03混凝土受硫酸盐腐蚀的试验方法贺瑞春，陈记豪，赵顺波(华北水利水电学院，河南郑州45001i)摘要：在归纳窄内加速试验方法的基础上，设计了一种新的模拟现场条件的硫酸盐侵蚀混凝土的试验方法：采用强度等级为C20，C40，C60，C80的混凝土和

2、高、中、低3种硫酸盐溶液浓度，以及接近A然状态的十湿循环方式，确定r宏观测试指标和测定试样巾硫酸盐侵蚀深度和硫酸根离子分布及量化分析的方法，为该方面的研究提供r一条新途径．关键词：混凝土；硫酸盐腐蚀；模拟试验方法：硫酸根浓度；混凝土强度；腐蚀深度；定量分析中图分类号：TU503文献标识码：A由于现场长期试验需要耗费大量的时间、人力和物力，很多关于混凝土受硫酸盐腐蚀的研究都在实验室内进行，其关键技术是模拟现场条件．硫酸盐腐蚀是与混凝土耐久性相关的问题之一，自1960年以来我国学者就此课题开展了大量的研究并取得很多成果．文献[

3、1—2]规定了鉴别环境水腐蚀性和水泥抗硫酸盐腐蚀的试验方法和侵蚀条件，采用分别浸泡于硫酸盐溶液和清水中6个月后的水泥砂浆试件的抗弯强度比作为评价指标．但文献[1]规定的试验需要大量试件和较长的时间，且未确定硫酸盐溶液的浓度；文献[2]规定的试验需要较短的时间，并给定了硫酸盐溶液浓度．文献[3]取代了文献[1]，以膨胀率作为评定指标，该评价指标与文献[4—5]相同．上述标准中规定使用的小尺寸试件易受制作条件变化的影响导致测试结果出现较大的离散性．由于目前尚没有评价混凝土抗硫酸盐侵蚀性的统一方法，一般常采用水泥抗硫酸盐侵蚀方法

4、，但却因不同学者制定试验方案的措施不同，使试验结果之间缺乏可比性．一定程度上影响了研究的开展．为此，笔者在分析总结试验研究现存问题的基础上，提出了一种硫酸盐侵蚀混凝土的室内试验新方法，为这方面的研究开辟了一条新途径．1试件尺寸及混凝土强度文献[1—3]分别选用10mm×10mm×30mm，10mmx10mmx60him和25mm×25mm×280mm的水泥砂浆试件，文献[4—5]采用了25mm×25mm×285nqm的试件，国内外学者展开的试验研究中也采用了几种不同尺寸的试件．有研究表明：采用40mm×40mm×160mm

5、的碎石混凝土试件和水泥砂浆试件，以及边长100mm的立方体混凝土试件，所得抗硫酸盐侵蚀性的基本趋势相同；但碎石混凝土试件对硫酸盐侵蚀更为敏感，侵蚀破坏更明显和迅速冲1；小尺寸的砂浆试件试验结果差异较大⋯，且水泥砂浆的组分、微观结构、密度以及强度与混凝土试件的不同¨1．因此，考虑到与文献[9]衔接，笔者所进行的试验选用边长为100mm的立方体试件．混凝土强度等级是混凝土结构设计和建造的重要指标，部分学者采用C30，C50，C70混凝土开展了混凝土抗硫酸盐腐蚀试验研究，目前尚未见硫酸盐侵蚀和混凝土强度等级关系的研究成果．为了使

6、试验结果便于实际工程应用，所开展的试验选取混凝收稿日期：2008—04—10基金项目：河南省杰出青年科学基金项日(04120002300)；河南省高校创新人才培养工程培养对象基金项目(豫教高[2004]294号)．作者简介：贺瑞春(1982一)．男，山两原平人，在读硕士研究生，主要从事混凝土材料性能方面的研究．万方数据第29卷第3期袈瑞春等：混凝土受硫酸盐腐蚀的试验方法31土强度等级为C20，C40，C60，C802试验过程2．1溶液浓度的选择硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙和硫酸镁，均能对混凝土产生侵蚀作用，尤其是硫酸钠

7、、硫酸钾和硫酸镁更为常见¨引．硫酸钠与硫酸钙相同，仅硫酸根离子参与反应，生成石膏、钙矾石和硅酸钠．硫酸镁侵蚀更具有破坏性，它不但与混凝土组分反应，而且会引起水化硅酸钙分解，破坏凝胶结构，因此选择硫酸钠和硫酸镁溶液进行试验研究．硫酸盐溶液浓度是影响侵蚀产物的主要因素，一些学者报道侵蚀产物石膏、钙矾石和2种产物共存的溶液浓度分别为石膏口[S04“]8000IllIg／L，石膏+钙矾石l000mg／L≤'／2[SO。2。]≤8000mg／L．根据文献[11]规定，环境水可以分为轻微、

8、中等、严重和非常严重4个等级，分别对应于浓度为轻微“SO。。]。<200mg／L，中等200nlg／L<移[SO。2’]≤l000mg／L，严重l000mg／L<虹SO。。]≤4000mg／L，‘非常严重4000mg／L<以SO。。]≤10000nl【g／L．为了模拟中等、严重和非常严重侵蚀，采用硫酸根