混凝土硫酸鹽腐蝕簡(jiǎn)介

1、硫酸鹽對(duì)混凝土腐蝕的研究匯報(bào)人：chloride ion permeability in concrete目錄CONTENTS試驗(yàn)方法01實(shí)驗(yàn)結(jié)果02最終結(jié)論03PARTONE試驗(yàn)簡(jiǎn)介硫酸鹽腐蝕簡(jiǎn)介4硫酸鹽腐蝕：對(duì)普通混凝土和高強(qiáng)混凝土在 5. 0%Na2 SO4(質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同)、10%MgSO4 溶液以及青海鹽湖鹵水溶液中的損傷失效規(guī)律、特點(diǎn)進(jìn)行研究。 結(jié)果表明: 混凝土在 Na2SO4 溶液中浸烘循環(huán)腐蝕破壞, SO2 4 - 導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹性破壞; 其損傷劣化包括 3 個(gè)階段: 初始劣化段、性能改善段和性能劣化段。 混凝土在 MgSO4溶液、青海鹽湖鹵水中浸烘循環(huán)腐蝕損傷, 腐蝕

2、溶液中的 SO2 4 - 和 Mg2+共同作用導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生剝落型破壞;其相對(duì)動(dòng)彈性模量和重量隨腐蝕時(shí)間先下降, 后穩(wěn)定, 最后加速下降。 此外, 用 SEM、能譜和 XRD 分析了混凝土在硫酸鹽腐蝕作用下的腐蝕產(chǎn)物。摘要PARTTWO試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法6試驗(yàn)背景我國(guó)西部地區(qū)分布著1 000多個(gè)鹽湖 ,其面積約占國(guó)土面積的一半, 鹽湖鹵水及附近的鹽漬土地區(qū)中主要腐蝕離子濃度大約是海水的 5 倍 10 倍 。這些地區(qū)除含有導(dǎo)致混凝土中鋼筋銹蝕的氯離子外,還含有導(dǎo)致混凝土自身?yè)p傷破壞的硫酸根離子 。如 內(nèi) 蒙 古 鹽 湖 鹵 水 中 SO2 4 - 濃 度 最 高 達(dá) 到36 445mg L ,博斯

3、騰湖地區(qū)的地下水中 SO2 4- 濃度高達(dá)12 728mg L 。另一方面 , 我國(guó)鹽湖地區(qū)處高原內(nèi)陸,氣候條件十分惡劣,夏季炎熱, 蒸發(fā)量極大 ,有干熱等氣候特點(diǎn)。這些地區(qū)混凝土建筑物受硫酸鹽侵蝕破壞的工程實(shí)例十分普遍。針對(duì)混凝土的硫酸鹽損傷 ,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者做了許多相關(guān)研究 ,并取得一些成果 。然而,由于硫酸鹽對(duì)混凝土腐蝕的長(zhǎng)期性 , 大部分試驗(yàn)研究沒(méi)能反映混凝土在硫酸鹽作用下的損傷全過(guò)程; 力學(xué)劣化監(jiān)測(cè)主要是抗壓 、抗折強(qiáng)度測(cè)試,不能連續(xù)反映混凝土在硫酸鹽作用下的損傷演化規(guī)律。而針對(duì)西部地區(qū)嚴(yán)酷環(huán)境下的混凝土損傷研究報(bào)道較少 。對(duì)此, 本文采用浸烘循環(huán)模擬西部地區(qū)的干熱環(huán)境 ,研究混凝土

4、在硫酸鈉 、硫酸鎂、鹽湖鹵水中的損傷失效全過(guò)程。試驗(yàn)方法7n 材料選擇:試驗(yàn)方法8n 材料選擇:江南水泥廠 P42. 5 水泥, 其礦物組成見 。河砂,表觀密度為 2. 65g cm3 ,細(xì)度模數(shù)為 2. 6 ; 石灰 石, 表 觀 密 度 為 2. 53g cm3 , 堆 積 密 度 為1600kg m3 , 顆粒級(jí)配為 5 10mm 。江蘇省建科院的JM-B型萘系減水劑( 用于普通混凝土) 和 JM-PCA 型聚羧酸減水劑( 用于高強(qiáng)混凝土)?；炷撂涠瓤刂圃?100 160mm 。試驗(yàn)方法9實(shí)驗(yàn)方法介紹2.強(qiáng)度測(cè)試混凝土試件為標(biāo)準(zhǔn)尺寸, 耐久性試驗(yàn)腐蝕制度為浸烘循環(huán)制度 。當(dāng)前有關(guān)混凝

5、土硫酸鹽腐蝕加速制度的最高溫度 、腐蝕時(shí)間并沒(méi)有明確的規(guī)定 。其中 Atkinson 采用 54 烘 8h , 2. 1 %Na2SO4 中浸泡 16h , 并得到加速系數(shù) K =8 9 ; 國(guó)內(nèi)諸多學(xué)者也建立了自己的加速制度, 但都沒(méi)有得到一個(gè)加速系數(shù) 6, 10 。在此考慮到 Atkinson 的循環(huán)制度建立了快速試驗(yàn)與長(zhǎng)期浸泡的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 本文對(duì)其浸烘循環(huán)制度進(jìn)行了改進(jìn)。首先考慮西部地區(qū)的最高地面溫度 , 浸烘循環(huán)制度采用最高溫度 60 ,該溫度也能防止混凝土硫酸鹽腐蝕產(chǎn)物在高溫下發(fā)生分解; 同時(shí)為防止激冷激熱導(dǎo)致的溫度應(yīng)力 ,將試件自然冷卻 3h 后 ,再浸泡到溶液中。為此設(shè)計(jì)混凝土的

6、浸烘循環(huán)制度如下: 混凝土試件在烘箱中 60 烘 24h , 室溫冷卻 3h ,然后浸泡到腐蝕溶液中 45h ,這為浸烘循環(huán)一個(gè)周期 ?；炷猎嚰诟g溶液中浸烘循環(huán)直至破壞 ,測(cè)試混凝土聲時(shí) ,求出混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量( E rd)演化規(guī)律 11 。并用感量為 0. 1g 的電子天平測(cè)量混凝土在不同腐蝕時(shí)間的重量變化。PARTTHREE試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果1101混凝土在硫酸鈉溶液腐蝕下的損傷失效規(guī)律外加電場(chǎng)加速擴(kuò)散法02混凝土在硫酸鎂溶液腐蝕下的損傷失效規(guī)律03混凝土在青海鹽湖鹵水溶液腐蝕下的損傷失04混凝土在硫酸鹽溶液中腐蝕破壞形態(tài)05混凝土在硫酸鹽腐蝕下的腐蝕產(chǎn)物分析試驗(yàn)結(jié)果12水泥用量大

7、則混凝土中的Ca(OH)2含量高。當(dāng)?shù)目刂扑冶?，就?huì)使得混凝土的孔隙率降低，減少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸鈉溶液腐蝕下的損傷失效規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果13水泥用量大則混凝土中的Ca(OH)2含量高。當(dāng)?shù)目刂扑冶?，就?huì)使得混凝土的孔隙率降低，減少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸鎂溶液腐蝕下的損傷失效規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果14水泥用量大則混凝土中的Ca(OH)2含量高。當(dāng)?shù)目刂扑冶?，就?huì)使得混凝土的孔隙率降低，減少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在青海鹽湖鹵水溶液腐蝕下的損傷失試驗(yàn)結(jié)果15水泥用量大則混凝土中的Ca(OH)2含量高。當(dāng)?shù)目刂扑冶?，就?huì)使得混凝土的孔隙率降低，減少碳化速度

8、。原因一原因二原因三混凝土在硫酸鹽溶液中腐蝕破壞形態(tài)試驗(yàn)結(jié)果16水泥用量大則混凝土中的Ca(OH)2含量高。當(dāng)?shù)目刂扑冶?，就?huì)使得混凝土的孔隙率降低，減少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸鹽溶液中腐蝕破壞形態(tài)試驗(yàn)結(jié)果17當(dāng)?shù)目刂扑冶龋蜁?huì)使得混凝土的孔隙率降低，減少碳化速度。原因一原因二原因三混凝土在硫酸鹽腐蝕下的腐蝕產(chǎn)物分析PARTFOUR最終結(jié)論最終結(jié)論19水泥用量大則混凝土中的Ca(OH)2含量高。原因一原因二原因三水泥的品種不同，其所含的各種化學(xué)成分和礦物成分也不盡相同，而且拌合比也不同。010203混凝土在硫酸鈉溶液中浸烘循環(huán)腐蝕, 腐蝕溶液中的 SO2 4 - 導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹性破壞; 其 E rd和質(zhì)量隨腐蝕時(shí)間的演化規(guī)律包括 3 個(gè)階段: 初始劣化段、性能改善段和性能劣化段 混凝土在硫酸鎂溶液中腐蝕 ,腐蝕溶液中的SO2 4 - 和 Mg2 +共同作用導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生剝落型破壞; 其相對(duì)動(dòng)彈性模量和質(zhì)量隨腐蝕時(shí)間先下降 ,后穩(wěn)定 ,最后加速下降。混凝土在青海鹽湖鹵水中腐蝕,其損傷演