混凝土硫酸盐腐蚀简介

1、硫酸盐对混凝土腐蚀的研究汇报人：chloride ion permeability in concrete目录CONTENTS试验方法01实验结果02最终结论03PARTONE试验简介硫酸盐腐蚀简介4硫酸盐腐蚀：对普通混凝土和高强混凝土在 5. 0%Na2 SO4(质量分数, 下同)、10%MgSO4 溶液以及青海盐湖卤水溶液中的损伤失效规律、特点进行研究。 结果表明: 混凝土在 Na2SO4 溶液中浸烘循环腐蚀破坏, SO2 4 - 导致混凝土产生膨胀性破坏; 其损伤劣化包括 3 个阶段: 初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。 混凝土在 MgSO4溶液、青海盐湖卤水中浸烘循环腐蚀损伤, 腐蚀

2、溶液中的 SO2 4 - 和 Mg2+共同作用导致混凝土产生剥落型破坏;其相对动弹性模量和重量随腐蚀时间先下降, 后稳定, 最后加速下降。 此外, 用 SEM、能谱和 XRD 分析了混凝土在硫酸盐腐蚀作用下的腐蚀产物。摘要PARTTWO试验方法试验方法6试验背景我国西部地区分布着1 000多个盐湖 ,其面积约占国土面积的一半, 盐湖卤水及附近的盐渍土地区中主要腐蚀离子浓度大约是海水的 5 倍 10 倍 。这些地区除含有导致混凝土中钢筋锈蚀的氯离子外,还含有导致混凝土自身损伤破坏的硫酸根离子 。如 内 蒙 古 盐 湖 卤 水 中 SO2 4 - 浓 度 最 高 达 到36 445mg L ,博斯

3、腾湖地区的地下水中 SO2 4- 浓度高达12 728mg L 。另一方面 , 我国盐湖地区处高原内陆,气候条件十分恶劣,夏季炎热, 蒸发量极大 ,有干热等气候特点。这些地区混凝土建筑物受硫酸盐侵蚀破坏的工程实例十分普遍。针对混凝土的硫酸盐损伤 ,国内外许多学者做了许多相关研究 ,并取得一些成果 。然而,由于硫酸盐对混凝土腐蚀的长期性 , 大部分试验研究没能反映混凝土在硫酸盐作用下的损伤全过程; 力学劣化监测主要是抗压 、抗折强度测试,不能连续反映混凝土在硫酸盐作用下的损伤演化规律。而针对西部地区严酷环境下的混凝土损伤研究报道较少 。对此, 本文采用浸烘循环模拟西部地区的干热环境 ,研究混凝土

4、在硫酸钠 、硫酸镁、盐湖卤水中的损伤失效全过程。试验方法7n 材料选择:试验方法8n 材料选择:江南水泥厂 P42. 5 水泥, 其矿物组成见 。河砂,表观密度为 2. 65g cm3 ,细度模数为 2. 6 ; 石灰 石, 表 观 密 度 为 2. 53g cm3 , 堆 积 密 度 为1600kg m3 , 颗粒级配为 5 10mm 。江苏省建科院的JM-B型萘系减水剂( 用于普通混凝土) 和 JM-PCA 型聚羧酸减水剂( 用于高强混凝土)。混凝土坍落度控制在 100 160mm 。试验方法9实验方法介绍2.强度测试混凝土试件为标准尺寸, 耐久性试验腐蚀制度为浸烘循环制度 。当前有关混凝

5、土硫酸盐腐蚀加速制度的最高温度 、腐蚀时间并没有明确的规定 。其中 Atkinson 采用 54 烘 8h , 2. 1 %Na2SO4 中浸泡 16h , 并得到加速系数 K =8 9 ; 国内诸多学者也建立了自己的加速制度, 但都没有得到一个加速系数 6, 10 。在此考虑到 Atkinson 的循环制度建立了快速试验与长期浸泡的对应关系, 本文对其浸烘循环制度进行了改进。首先考虑西部地区的最高地面温度 , 浸烘循环制度采用最高温度 60 ,该温度也能防止混凝土硫酸盐腐蚀产物在高温下发生分解; 同时为防止激冷激热导致的温度应力 ,将试件自然冷却 3h 后 ,再浸泡到溶液中。为此设计混凝土的

6、浸烘循环制度如下: 混凝土试件在烘箱中 60 烘 24h , 室温冷却 3h ,然后浸泡到腐蚀溶液中 45h ,这为浸烘循环一个周期 。混凝土试件在腐蚀溶液中浸烘循环直至破坏 ,测试混凝土声时 ,求出混凝土相对动弹性模量( E rd)演化规律 11 。并用感量为 0. 1g 的电子天平测量混凝土在不同腐蚀时间的重量变化。PARTTHREE试验结果试验结果1101混凝土在硫酸钠溶液腐蚀下的损伤失效规律外加电场加速扩散法02混凝土在硫酸镁溶液腐蚀下的损伤失效规律03混凝土在青海盐湖卤水溶液腐蚀下的损伤失04混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态05混凝土在硫酸盐腐蚀下的腐蚀产物分析试验结果12水泥用量大

7、则混凝土中的Ca(OH)2含量高。当的控制水灰比，就会使得混凝土的孔隙率降低，减少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸钠溶液腐蚀下的损伤失效规律试验结果13水泥用量大则混凝土中的Ca(OH)2含量高。当的控制水灰比，就会使得混凝土的孔隙率降低，减少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸镁溶液腐蚀下的损伤失效规律试验结果14水泥用量大则混凝土中的Ca(OH)2含量高。当的控制水灰比，就会使得混凝土的孔隙率降低，减少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在青海盐湖卤水溶液腐蚀下的损伤失试验结果15水泥用量大则混凝土中的Ca(OH)2含量高。当的控制水灰比，就会使得混凝土的孔隙率降低，减少碳化速度

8、。原因一原因二原因三混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态试验结果16水泥用量大则混凝土中的Ca(OH)2含量高。当的控制水灰比，就会使得混凝土的孔隙率降低，减少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态试验结果17当的控制水灰比，就会使得混凝土的孔隙率降低，减少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸盐腐蚀下的腐蚀产物分析PARTFOUR最终结论最终结论19水泥用量大则混凝土中的Ca(OH)2含量高。原因一原因二原因三水泥的品种不同，其所含的各种化学成分和矿物成分也不尽相同，而且拌合比也不同。010203混凝土在硫酸钠溶液中浸烘循环腐蚀, 腐蚀溶液中的 SO2 4 - 导致混凝土产生膨胀性破坏; 其 E rd和质量随腐蚀时间的演化规律包括 3 个阶段: 初始劣化段、性能改善段和性能劣化段 混凝土在硫酸镁溶液中腐蚀 ,腐蚀溶液中的SO2 4 - 和 Mg2 +共同作用导致混凝土产生剥落型破坏; 其相对动弹性模量和质量随腐蚀时间先下降 ,后稳定 ,最后加速下降。混凝土在青海盐湖卤水中腐蚀,其损伤演