硫酸铵溶液对混凝土碳化及力学性能的影响研究

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活性粉末混凝土力学性能及抗硫酸盐侵蚀试验研究

活性粉末混凝土力学性能及抗硫酸盐侵蚀试验研究在社会经济不断发展的过程中,建筑业对混凝土材料的要求也在不断的发展,超高强混凝土成为混凝土建筑结构材料的主要发展方向。

活性粉末混凝土(RPC)是一种高强度、高韧性、低渗透性的纤维增强混凝土材料,但高温蒸汽养护和连带的高成本使得活性粉末混凝土在工程中的应用受到限制。

为此,本文提出免蒸养的RPC制备工艺,对RPC的静态力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能进行研究,主要研究内容和研究成果如下:(1)提出免蒸养的RPC制备工艺。

以高标号水泥、高效减水剂和高强掺合料等为原材料制备出基体强度为C100、C120、C140三个等级、钢纤维体积率为0、1%和2%的自流平RPC,试验表明:钢纤维的掺入有利于RPC强度的增加和韧性的提高,且劈裂抗拉、抗折强度增幅均高于抗压强度。

(2)RPC抗硫酸盐侵蚀性能的研究。

试验研究发现:(1)钢纤维能影响RPC的抗硫酸盐侵蚀性能。

掺入钢纤维可以在一定范围内提高RPC的抗硫酸盐侵蚀性能,未掺入钢纤维的RPC比掺入了钢纤维的RPC的抗硫酸盐侵蚀性能差,但是钢纤维积率为1%和2%的RPC试块抗硫酸盐侵蚀性能相差较小;(2)混凝土强度等级能影响RPC的抗硫酸盐侵蚀性能。

在一定范围内RPC的强度等级越高,其抗硫酸盐侵蚀性能越强;(3)干湿循环和弯曲应力能影响RPC的抗硫酸盐侵蚀性能。

在硫酸盐溶液中RPC进行干湿循环的试块比进行长期浸泡的试块破环程度要严重,各项指标下降也比较迅速,而弯曲应力的施加可以加快硫酸盐对RPC试块的侵蚀速度。

(3)为了分析硫酸盐侵蚀、干湿循环、弯曲应力三因素耦合作用对RPC耐久性的影响、预测混凝土结构的有效寿命,本文选用相对质量损失、相对动弹性模量、抗压强度耐蚀系数三个指标,通过试验数据建立了有助于寿命预测的混凝土三指标损伤模型。

(4)基于菲克第二定律,建立了RPC硫酸盐离子的自由扩散模型,通过有限元软件分析对RPC试块进行硫酸盐扩散数值仿真,同时将模拟仿真结果与试验实际测试结果作对比。

不同浓度硫酸盐环境下建筑混凝土结构耐久性能研究

2.2.1实验模拟通过实验模拟是研究不同浓度硫酸盐环境下建筑混凝土结构的常用方法之一。

在实验中，可以制备不同浓度的硫酸盐溶液，并将混凝土试件暴露在这些溶液中进行一定时间的浸泡或喷涂。

通过监测试件的质量损失、抗压强度、吸水性、渗透性等性能指标的变化，可以评估混凝土在不同浓度硫酸盐环境中的耐久性能。

实验模拟方法可以控制实验条件，具有较高的可控性和可重复性，可以提供详细的实验数据。

2.2.2数值模拟数值模拟是通过建立数学模型来模拟不同浓度硫酸盐环境下建筑混凝土结构的行为。

通过输入不同浓度硫酸盐的影响参数和混凝土的材料力分布、位移变形、渗透性变化等。

数值模拟方法可以提供对混凝土结构行为的深变化趋势。

环境下的氧化反应来评估混凝土结构的耐久性能。

在加速氧化试验中，采用特定的入氧气和硫酸盐溶液，模拟混凝土在长期使用中可能遭受的侵蚀环境。

通过监测试等指标，可以评估混凝土在不同浓度硫酸盐环境下的性能退化情况。

加速氧化试验期暴露情况下的性能变化趋势，提供便捷的耐久性能评估手段。

的暴露条件时，需要考虑以下方面。

首先是浸泡时间，即将混凝土试件置于硫酸盐的浸泡时间，例如24小时、7天、30天等，以模拟不同暴露条件下的长期或短期影响。

中的实际工程条件。

通常，试件的暴露温度可以设定在常温、高温或低温等不同温际使用环境中的温湿度变化。

此外，还应注意控制试件暴露过程中的通气情况，确生。

通过调整不同浓度硫酸盐溶液的浸泡时间、温度、湿度和通气条件，可以模拟，以评估混凝土性能的变化和耐久性能的退化程度。

评估，可以采用多种方法进行分析和测试。

其中包括以下几种评估方法。

首先是力、抗拉强度、弯曲强度等力学性能指标的变化，可以评估不同浓度硫酸盐环境对混吸水性、渗透性、密度等指标的测量，用于评估混凝土孔隙结构的变化和水分传输，如测定混凝土试件中化学成分的变化、孔溶液中离子浓度的测量等，以评估硫酸可以采用显微结构观察、X 射线衍射分析、扫描电子显微镜等先进的材料表征技术，和成分的影响。

基于硫酸盐侵蚀的混凝土抗压强度分析

-132-科学技术创新2019.11基于硫酸盐侵蚀的混凝土抗压强度分析张桐欢郑鑫超（西京学院，陕西西安710123）摘要:针对沿海和近海地区混凝土结构在硫酸盐侵蚀作用下的性能退化规律进行了研究。

将5种不同强度的混凝土试件浸泡在硫酸钠溶液中，进行干湿循环与硫酸盐侵蚀相互作用的双因素综合宏观对比试验。

观察混凝土表面的损伤情况，并对其抗压强度进行测试，得到不同强度混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，为混凝土建筑在硫酸盐环境下的耐久性评价和防护提供了理论依据。

关键词:混凝土耐久性;硫酸盐侵蚀；干湿循环;抗压强度中图分类号:TU528,TV431文献标识码：A文章编号=2096-4390（2019）11-0132-021概述混凝土材料作为建筑工程中主要的结构材料，广泛应用于桥梁、隧道、公路、工业与民用建筑等结构中。

随着混凝土用量的增加，混凝土的耐久性问题越来越受到人们的重视。

由于各种原因混凝土结构未达到预期的服役年限，提前失效，大部分原因是因为结构的耐久性不足而造成的,特别是沿海及近海地区的混凝土结构正面临着硫酸盐的侵蚀。

旳目前国内外学者在进行干湿循环试验时均根据自己所考虑的试验影响因素及试验目的自行设定试验制度。

冯乃谦回在记录混凝土质量损失和强度损失情况下，结合混凝土外观损伤情况，进行了混凝土抗硫酸盐侵蚀干湿循环试验。

高润东等回进行了混凝土在NazSCh 溶液中的干湿循环试验，溶液浓度为50000mg/L,测试其抗压强度、劈裂抗拉强度等。

M.Sahmaran等人⑷研究了在干湿、冷热循环条件下普通或混合水泥砂浆试体的耐久性。

鉴于以上背景，本文主要通过试验以及理论分析相结合的方式,对受硫酸盐侵蚀作用下的混凝土结构的性能退化规律进行研究。

2混凝土硫酸盐干湿循环试验设计2」材料和试件制作本试验混凝土试件所用材料如下：海螺牌42.5R级普通硅酸盐水泥；石灰岩碎石，容重2700kg/m3,粒径范围5~20mm;瀋河细沙，细度模数1.9；滝河粗砂，细度模数2.7;自来水;粉煤灰汐卜加剂。

硫酸盐侵蚀下 PVA-FRCC 强度劣化规律

硫酸盐侵蚀下 PVA-FRCC 强度劣化规律刘艳芬;赵晓明【摘要】Study on the deterioration law of long-term immersion in sodium sulfate solution under the action of polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites compressive strength,analyzes the influence of different fiber content on the strength degradation,the results show that in the long-term immersion effect,polyvinyl alcohol fiber reinforced cement based composite material in the fiber content is 1% the compressive strength deterioration the minimum loss.%研究了在硫酸钠溶液长期浸泡作用下聚乙烯醇纤维水泥基复合材料抗压强度的劣化规律，分析了不同纤维掺量对强度劣化的影响，结果表明在长期浸泡作用下，聚乙烯醇纤维水泥基复合材料在纤维掺量为1%时抗压强度劣化损失最小。

【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】3页(P113-114,115)【关键词】聚乙烯醇纤维;硫酸盐侵蚀;强度劣化【作者】刘艳芬;赵晓明【作者单位】内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TU433混凝土硫酸盐侵蚀破坏是混凝土耐久性研究的重要内容之一，它是一个十分复杂的物理化学力学变化过程，影响因素众多，危害性很大。

氨法脱硫中混凝土的防腐与硫酸铵对混凝土的腐蚀研究

氨法脱硫中混凝土的防腐与硫酸铵对混凝土的腐蚀研究发表时间：2020-07-08T02:37:22.321Z 来源：《中国科技人才》2020年第5期作者：魏星徐硕[导读] 氨法脱硫在国内外烟气脱硫中获得了广泛的应用，硫酸铵溶液对混凝土的腐蚀性使得混凝土结构在氨法脱硫中的应用受到限制。

航天环境工程有限公司天津 300458摘要：氨法脱硫在国内外烟气脱硫中获得了广泛的应用，硫酸铵溶液对混凝土的腐蚀性使得混凝土结构在氨法脱硫中的应用受到限制。

通过对辽宁省某电厂现有氨法脱硫混凝土构件的调查，分析了既有混凝土结构构件的防腐效果，并通过探讨硫酸铵对混凝土的腐蚀机理，提出了氨法脱硫防腐研究的发展和方向。

关键词：氨法脱硫；混凝土防腐；防腐机理；防腐措施 Study of Corrosion Prevention of Concrete in Ammonia Desulfurization and Corrosion of Concrete by Ammonium Sulfate Wei Xing，Xu Shuo（Aerospace Environmental Engineering Co.，Ltd）Abstract：Ammonia desulfurization is widely used in flue gas desulfurization at home or abroad，but the corrosion of ammonium sulfate solution to concrete limits the application of concrete structure in ammonia desulfurization. Based on the investigation of the existing ammonia desulfurization concrete components of a power plant in Liaoning Province，analysis on the anti-corrosion effect of existing concrete structural members is brought forward，by discussing the corrosion mechanism of ammonium sulfate. A development and direction of research on ammonia desulfurization and anticorrosion are put forward. Key words：ammonia desulfurization；anti-corrosion of concrete；anticorrosion mechanism；corrosion prevention前言世界各国在烟气脱硫方面均采取了强有力的治理措施，表1为我国与欧美日各国对SO2的排放限值。

SO4在混凝土施工中的影响

SO4在混凝土施工中的影响溶液中SOi-浓度的高低，对水泥初期的水化影响很大，对混凝土流动性的变化速度也影响不小。

为弄清这个问题，首先应明白溶液中SO~-的来源。

溶液中S04-主要来自水泥本身，其次来自外加剂。

石膏是水泥的调凝剂，是不可缺少的原料，在粉磨时和熟料一起粉磨。

石膏的性质随其形态不同而不同。

天然石膏含有结晶水(CaS04.2H2 0)称为二水石膏，溶解度一般，当经过107～109c煅烧后，成为溶解度高并能快凝的半水石膏(CaS04.1/2H20)，当煅烧温度升高至200℃时，就成为难溶的无水石膏(CaS04)又称硬石膏。

粉磨水泥加入的石膏是天然石膏，磨制水泥时由于局部温度升高使天然石膏脱水成为半水石膏(熟石膏)或无水的硬石膏。

也有直接采用硬石膏或氟石膏做水泥调凝剂的。

由于石膏品种和形态的不同，溶解度不同，在溶液中形成SO~-的浓度各异，从而引起水泥凝结速度和流变性产生很大的差异。

不过有一点应该明白，虽然造成混凝土流动性变化的结果是一样的，但引发的原因是不相同的：半水石膏和无水石膏本身和水产生水化作用生成CaSO..2H二O时，会短暂造成流动性减弱，不过通过进一步拌和，可以破坏生成物结构，恢复流动性。

这种现象称为假凝。

假凝应该属于不正常现象，也是水泥不适应的表现之一。

因为当加入某些糖类缓凝剂后，会加速SO{-的消耗，使假凝现象更加凸显。

在早期，水泥的水化作用主要是铝酸盐反应。

此时，起主导作用的是SOi-的浓度。

当浓度太低时，铝酸盐将迅速直接和水作用生成C-A-H产生“闪凝”，而不能和足够的硫酸钙反应生成钙矾石和单硫铝酸钙，以控制铝酸三钙的高反应速度。

由于硬石膏在饱和石灰液中的溶解度极低，致使溶液中SO~-很少。

当在此类水泥中掺人木钙和糖类外加剂时，会进一步降低硬石膏的溶解度。

有资料表明，掺入羟基酸也会降低硬石膏的溶解度。

不仅降低了硬石膏的溶解度，加入糖类外加剂后，还会加速SOi一的消耗。

硫酸铵侵蚀作用下水泥砂浆的抗压强度试验研究

硫酸铵侵蚀作用下水泥砂浆的抗压强度试验研究朱沛东;邓通发;汪小平;訾岩珂【摘要】In order to study the change rule of cement mortar by ammonium sulfate corrosion and deterioration of mechanical properties, the indoor experiment studies the effects on cement mortar appearance, quality change, stress-strain relationship and compressive strength under different water cement ratio, concentration and corrosion age. The test results show that: ammonium sulphate erosion resistance of cement mortar is obvious, the compressive strength of the cement mortar first decreases and then increases, and then decreases. As the corrosion proceeds, the surface of cement mortar block cracks and spalls at the beginning, then it loses its edge and angle and is destroyed by expansionat last; the greater the solution concentration, the deeper the corrosion degree of cement mortar;low water cement ratio of cement mortar is more stronger to resist the ability of ammonium sulfate corrosion.%为了研究硫酸铵作用下水泥砂浆受腐蚀劣化的力学性能变化规律，通过室内试验研究，分别探讨了在不同水灰比、不同浓度、不同腐蚀龄期下对水泥砂浆的外观形态、质量变化、应力应变关系和抗压强度的影响。

硫酸铵腐蚀后混凝土力学性能试验研究_彭剑

江西理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第36卷第5期2015年10月Vol.36,No.5Oct.2015赣南是南方离子型稀土的主产区，其储量占江西全省稀土储量的90%左右[1].该地区稀土的开采工艺是采用硫酸铵浸取液对矿石浸溶以获得稀土元素离子交换液，这种工艺除了容易造成严重的水土流失外，残留的硫酸铵溶液会造成土壤酸化，并且对矿区内的混凝土构筑物也具有腐蚀作用.生收稿日期：２０１５－０４－１４基金项目：江西省交通厅科技项目（2014C007）；江西省自然科学基金（2015BAB206054）作者简介：彭剑(（1989-），男，硕士研究生，主要从事混凝土耐久性等方面的研究，E-mail ：995354559@.通信作者：邓通发（1980-），男，博士，副教授，主要从事岩土与地下工程等方面的研究，E-mail ：dbdtf@.文章编号：2095-3046（2015）05-0034-07DOI:10.13265/ki.jxlgdxxb.2015.05.007硫酸铵腐蚀后混凝土力学性能试验研究彭剑1，张根生2，邓通发1，3，訾岩珂1，周森峰1（1.江西理工大学建筑与测绘工程学院，江西赣州341000；2.赣州市交通工程质量监督站，江西赣州341000；3.广州大学土木工程学院，广州510006）摘要：结合赣南区域稀土开采残留硫酸铵的环境问题，以及受其污染土地后期开发的背景下，研究腐蚀龄期、水灰比及腐蚀浓度对混凝土受硫酸铵侵蚀的性能影响.结果表明：受腐蚀混凝土的应力应变变化规律相似，受龄期，水灰比、溶液浓度的影响较大.受腐蚀混凝土在长龄期、高水灰比、和高浓度影响下劣化明显———龄期、水灰比和溶液浓度对受腐蚀混凝土的抗压强度影响显著，龄期越长，水灰比越大，混凝土受硫酸铵腐蚀程度更深；低浓度、短龄期条件下混凝土的强度变化较小；超过一定浓度，浓度越大，受腐蚀混凝土的劣化越大.关键词：混凝土；硫酸铵；水灰比；浓度；龄期；应力-应变曲线中图分类号：TU528.01文献标志码：AExperimental study on mechanical properties of concrete corrodedby ammonium sulfatePENG Jian 1，ZHANG Gensheng 2，DENG Tongfa 1，3，ZI Yanke 1，ZHOU Senfeng 1(1.School of Architectural and Surveying &Mapping Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China ；2.Ganzhou City Traffic Engineering Quality Supervision Station,Ganzhou 341000,China;3.School of Civil Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,China)Abstract:Considering the environmental problem of mining residue of ammonium sulfate in south Jiangxi and the land development in later period,the study analyzes the performance of concrete by ammonium sulfate corrosion under the influences of water cement ratio,concentrations of corrosion and corrosion age.The results show that the stress and strain variation law of corroded concrete are similar,greatly influenced by age,water cement ratio and concentration of solution;the corroded concrete deteriorated significantly under the conditions of long age,high water cement ratio and high concentration;age,water cement ratio and solution concentration have greater influence on compressive strength of corroded concrete;the longer the time,the greater the water cement ratio,and the greater the concrete sulfate corrosion;concrete strength changes slightly under low concentration and short age;beyond a certain concentration,the higher the concentration,the greater the deterioration of corroded concrete.Key words:concrete;ammonium sulfate;water cement ratio;concentration;age;stress-strain curve彭剑，等：硫酸铵腐蚀后混凝土力学性能试验研究产硫酸铵晶体厂房的混凝土基础、支撑输送硫酸铵母液设备的泵送基础[2-3]，遭受很严重的腐蚀.目前,混凝土受硫酸盐腐蚀的研究中以硫酸钠、硫酸镁为研究对象的文献较多，对受腐蚀混凝土劣化规律和机理取得较大的研究成果[4-8],然而，对于混凝土在硫酸铵溶液侵蚀环境下的腐蚀劣化规律及机械分析却鲜有报道；《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）中[9]将浓度大于1%的硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠定义为强腐蚀溶液；《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）[10]对建筑结构腐蚀认为离子腐蚀性程度NH4+>Mg2+>Na+.硫酸铵溶液中SO42-与混凝土发生化学反应而结晶膨胀，NH4+也与混凝土发生化学反应而起到分解作用及溶出作用，两者都会对混凝土强度产生较显著的影响，SO42-和NH4+的混凝土侵蚀破坏的耦合作用破坏规律和程度有何不同，当前没有相关报道.因此，研究混凝土在硫酸铵的侵蚀环境作用下的劣化规律及其机理分析具有显著的理论实践意义.混凝土受硫酸盐侵蚀破坏与诸多因素有关，本文为完善混凝土的硫酸盐腐蚀理论作出一份贡献，为混凝土在原地浸矿离子型稀土矿区中的应用提供一些科学的理论依据.通过浸泡后的混凝土试件进行单轴抗压强度测试，研究了水灰比、浸泡龄期、溶液浓度对强度的影响，探讨了硫酸铵对混凝土的腐蚀规律和腐蚀机理.1试验概况1.1混凝土原材料与配合比试验用水泥采用江西万年青水泥股份有限公司生产的万年青牌42.5级普通硅酸盐水泥；骨料中的河沙采用细度模数为3.3的赣州章江河沙，碎石采用2.5~9.5mm级配的石灰岩碎石，其中粒径为2.5~5mm的碎石占15%，粒径为5~9.5mm的碎石占85%；减水剂采用SX-C18缓凝型聚羧酸高性能减水剂.硫酸铵由国药集团化学试剂有限公司生产，AR级分析纯.1.2试验方法按照《普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2011）》[11]规范进行混凝土配合比及混凝土成型，一次性加满试模，然后开始启动振动台进行振实，直到表面泛浆为止，将高出试模的部分刮去，并用抹刀抹平.试件在室内静停24h后拆模，成型后标准养护28d，然后放置于硫酸铵溶液中进行长期浸泡侵蚀试验，硫酸铵溶液浓度分别为0.5%、2.5%、5%、10%、15%等五种溶液，为保持硫酸铵溶液的相对稳定，本次试验采用带盖容器箱，并每隔30d 更换溶液.在侵蚀龄期为0d、30d、60d、90d进行试块表观现象观察、强度测试.试件分组及配合比见表1，每组试件6个，共54个试件.表1混凝土配合比水灰比溶液浓度/%水泥/kg水/kg砂/kg石/kg减水剂/% 0.454001608461034 1.70 0.554002008281012 1.20 0.65400240810990 1.00 0.504002008281012 1.20 0.50.54002008281012 1.20 0.5 2.54002008281012 1.20 0.554002008281012 1.20 0.5104002008281012 1.20 0.5154002008281012 1.20冷发光[12]研究得知混凝土的硫酸盐腐蚀在小尺寸影响下程度越深，但与混凝土标准试件性能劣化特点基本相似，为加快试验进度，提高本试验的时效性和效果的显著性，本实验选用采用40mm×40mm×160mm的试件，同时依据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009[13]试验，与《水泥硫酸盐侵蚀试验方法》GB/T 749-2008[14]中混凝土基本性能试验方法的抗压强度进行试验.抗压强度测试采用山东威海市试验机制造有限公司生产的WDW-500C型微机控制电子万能试验机，抗压夹具采用北京中科路达试验仪器有限公司生产的40mm×40mm水泥抗压夹具.2试验结果与分析2.1表观现象分析图1为不同水灰比的混凝土在浓度5%的硫酸铵溶液浸泡下60d后的表面侵蚀特征，随水灰第３６卷第５期35比增大，表面劣化越明显.经过60d 浸泡，水灰比为0.4的受侵蚀混凝土表面没有发现较明显的裂缝出现，但表面有灰白色盐类晶体吸附在试件表面；而水灰比为0.5的混凝土侵蚀表面可以看出有较明显的裂缝分散在边角处，侵蚀面成灰白色，边角有脱落的迹象；当水灰比为0.6时，混凝土侵蚀表面四周裂缝非常明显，且相互贯通，侵蚀面成灰白色，边角有脱落的迹象.（a ）水灰比为0.4（b ）水灰比为0.5（c ）水灰比为0.6图160d 时受腐蚀混凝土试块侵蚀侧面图图2（a ）、（b ）、（c ）为60d 侵蚀龄期下水灰比0.5的受腐蚀混凝土在不同浓度条件下表面侵蚀特征，明显可以观察其随浓度增大，表面劣化越明显.经过60d 浸泡，2.5%溶液条件下试块侵蚀面四周区域没有裂缝出现，表观完整度好，没有太大变化；10%溶液条件下受腐蚀混凝土表面周边区域有较明显的裂缝，且表面孔洞明显增多；15%溶液条件下，试块膨胀弯曲变形较明显，且外表皮腐蚀劣化破碎，边角有剥落，能看见混凝土内部的粗骨料.图2（e ）、（f ）、（g ）为15%溶液浓度下水灰比为图2同一龄期下混凝土在不同浓度溶液中的侵蚀表面（a ）2.5%硫酸铵溶液（e ）30d龄期（b ）10%硫酸铵溶液（f ）60d龄期（c ）15%硫酸铵溶液（g ）90d 龄期0.5的受腐蚀混凝土在不同龄期条件下表面侵蚀特征，其随龄期增大，表面劣化越显著.在同为高浓度硫酸铵腐蚀溶液下（15%），混凝土在龄期30d的侵蚀表面钙化比较严重，边角裂缝较宽，且有少许边角脱落；相对比而言，60d 龄期下的劣化程度更深，表面脱钙破坏明显，且边角已脱落；90d 龄期的受腐蚀混凝土表面砂浆层被腐蚀破碎且脱落，内部粗骨料外显，边角棱角钝化.江西理工大学学报2015年10月362.2受腐蚀混凝土应力-应变曲线分析受腐蚀混凝土的单轴受压状态下的应力-应变关系，全面反应各个受力阶段的变形特点和破坏过程.图3给出了不同条件下受腐蚀混凝土的应力-应变曲线，因在混凝发生破坏后应变数据采集不太准确，试验中为加快试验进程，在混凝加载到刚破坏后不久就停止加载，故数据下降段不全.图3（a ）为5%溶液浓度浸泡60d 后不同水灰比的混凝土应力应变曲线；图3（b ）为水灰比0.5的混凝土在不同浓度溶液浸泡60d 后的应力应变曲线图；图3（c ）为水灰比0.5的混凝土浸泡在5%溶液中不同龄期后的应力应变曲线图.从图3中可以看到，水灰比、浓度和腐蚀龄期影响下混凝土应力应变曲线大致相似，大致可分为3个发展阶段：第1阶段为为弹性阶段，如应力随应变的增长而增大；第2阶段为弹塑性变形阶段，如拐点区域数据点的密实段；第3阶段为破坏阶段，破坏变形迅速发展，压应力迅速下降，如图3中的下降段.同5%浓度、60d 龄期的应力应变曲线如图3（a ）可知，较大的水灰比影响下，受腐蚀混凝土应力应变曲线及其峰值有向右下角偏移的趋势，应力应变峰值由（44.38MPa 、0.043）变为（28.83MPa 、0.052），这意味着受腐蚀混凝土随水灰比增大，强度值下降，而变形性能增强；同0.5水灰比、60d 龄期的应力应变曲线如图3（b ）可知，除浓度0.5%与清水相比变化不大外，高于0.5%浓度的溶液浸泡后曲线有向右下角偏移的趋势，最显著的曲线如5%、10%和15%浓度的应力值由37.72MPa 降为11.7MPa 、应变值由0.043增加为0.094，随着浓度的增大，其偏移程度越明显；图3（c ）中同0.5水灰比、5%浓度的应力应变曲线可以很明显看出随腐蚀龄期的延长，曲线及其峰值向右下角偏移，说明随腐蚀龄期延长，混凝土强度越低，变形性能越大.分析其原因，在于混凝土试件受硫酸铵溶液腐蚀，其外表面容易膨胀生成较多的微裂缝，当水泥用量较大（大水灰比）、腐蚀浓度越高、龄期越长时，微裂缝容易扩展、增多，深入混凝土内部，受腐蚀混凝土应力值降低；试块在受压加载过程中微裂缝被“压实”，而这个过程应变存在，同时由于NH 4+对混凝土腐蚀区域的溶蚀作用，使骨料之间粘结性变差而变得疏松，致使应力应变曲线向右偏移.2.3强度分析通过对每个试件的极限应力、应变计算得到试件的极限强度值，每组试件的极限值以6个极限强度的算术平均数确定.表2为不同条件下混凝土单轴抗压强度极限值.图3不同影响因素下受腐蚀混凝土的应力-应变曲线水灰比0.4水灰比0.5水灰比0.6504030201000.010.020.030.040.050.06应变应力/M P a清水0.5%2.5%15%10%5%0.020.040.060.080.100.125040302010应力/M P a应变50403020100.020.040.06应变30d 龄期60d 龄期90d 龄期应力/M P a（a ）水灰比（b ）溶液浓度（c ）龄期表2混凝土在不同浓度硫酸铵溶液下的抗压强度极限值水灰比浓度/%抗压极限强度/MPa龄期0d龄期30d龄期60d龄期90d0.5047.9948.6548.247.620.50.547.9946.247.3744.730.5 2.547.9945.5946.8539.680.5547.9942.3837.7230.910.51047.9934.5726.4513.640.51547.9927.8311.79.980.4550.5750.0744.3840.460.5547.9942.3837.7230.910.6531.1132.628.8319.64彭剑，等：硫酸铵腐蚀后混凝土力学性能试验研究第３６卷第５期37图4受腐蚀混凝土抗压强度、强度损失值及抗蚀数与腐蚀龄期的关系曲线0.5%5040302010020406080100腐蚀龄期/d 抗压强度/M P a2.5%5%15%10%-40-30-20-100020406080100腐蚀龄期/d 强度损失值/M P a0.5%2.5%5%15%10% 1.00.80.60.40.220406080100腐蚀龄期/d 抗蚀系数/%0.5%2.5%5%15%10%（a ）抗压强度（b ）强度损失值（c ）强度抗蚀系数受腐蚀混凝土强度变化采用相对抗压强度抗蚀系数R cc 和强度差值来表征：R cc =fc cu f w cu （1）△0i （k ）＝f c cu－fw cu（2）其中，R cc ———抗压强度抗蚀系数，R cc >1表示混凝土强度增加，R cc <1表示强度降低；△0i （k ）———强度损失值，△0i （k ）为正值表明强度增加；△0i （k ）为负值表明强度降低；f ccu———同一龄期下受腐蚀混凝土抗压强度试验值（MPa ）；f wcu———同一龄期下清水养护未腐蚀混凝土抗压强度试验值（MPa ）；2.3.1腐蚀龄期对受腐蚀混凝土抗压强度的影响图4为0.5水灰比下混凝土随腐蚀龄期变化的强度劣化规律.受腐蚀混凝土随腐蚀时间的不同，其单轴抗压强度随之有规律性的变化.从图4（a ）和表2可以看出，在硫酸铵溶液浸泡环境下，抗压强度总体走势为随着龄期增长而线性下降，其中，30～90d 浸泡龄期降幅明显.混凝土在浓度0.5%条件下抗压强度变化不大，浓度2.5%条件下60d 浸泡龄期内抗压强度变化不大，仅在60d 开始强度由46.85MPa 下降到39.69MPa ；当浓度大于2.5%时，随着龄期增大，抗压强度明显呈线性下降趋势，10%溶液浓度在90d 残余强度仅为13.64MPa ，15%溶液浓度在60d 残余强度仅为11.7MPa.从图4（b ）可知，低浓度条件下（<2.5%）强度损失值随腐蚀龄期增长变化不大，90d 浸泡龄期的最高强度损失仅为3.26MPa ；高浓度影响下（>2.5%）受腐蚀混凝土的强度随腐蚀龄期的增长及浓度增加，损失量越大，15%浓度条件下，90d 浸泡龄期的强度损失为38.01MPa ，该损失量在当前腐蚀龄期内最大.从图4（c ）抗蚀系数可知，抗蚀系数在浓度较低时（<2.5%）变化较小，当浓度大于2.5%抗蚀系数随腐蚀龄期增加出现较大的降幅，15%浓度，90d 浸泡龄期的抗蚀系数仅为0.2.这表明混凝土在高浓度的腐蚀环境中较长龄期情况下混凝土劣化相当显著.2.3.2水灰比对受腐蚀混凝土抗压强度的影响水灰比是影响混凝土抗压强度的最主要因素之一，混凝土抗压强度与水灰比成反比关系[15-16].为了研究水灰比对混凝土受硫酸铵腐蚀力学性能影响，选择3种水灰比（0.4、0.5、0.6）受5%浓度硫酸铵腐蚀的混凝土进行抗压强度对比试验，其强度、强度损失值、强度抗蚀系数随水灰比变化关系曲线如图5，从图5（a ）可以看出抗压强度随水灰比增大，抗压强度越低.图5受腐蚀混凝土抗压强度与不同水灰比的关系曲线0d 55504540353025200.400.450.500.550.60不同水灰比抗压强度/M P a30d 90d 60d （a ）抗压强度-18-16-14-12-10-8-6-4-2020.400.450.500.550.60水灰比强度损失值/M P a30d 90d60d （b ）强度损失值11010090807060500.400.450.500.550.60水灰比抗蚀系数/%30d 90d 60d （c ）强度抗蚀系数江西理工大学学报2015年10月38从表2中可以看出，0.5水灰比清水浸泡下、在0~90d 内，被腐蚀的强度变化不大，可以认为0.4、0.6水灰比情况下清水浸泡0~90d 的强度值同样变化不大，并由此来计算强度损失值，损失值及抗腐蚀系数随着水灰比的关系见图5（b ）、图6（c ）.强度损失值随着水灰比的增加先增加后减少，水灰比为0.5时强度损失值在各龄期达到最大值，而90d 龄期损失高达17.08MPa ；抗压强度抗蚀系数随着水灰比的增大先减小后增大，在水灰比为0.5时在各个龄期为最小值，90d 浸泡龄期的抗蚀系数仅为0.644.存在这种变化的原因，在于水灰比较低时（0.4），混凝土水化固结后内部越密实，生成的毛细孔率较小，这对外部SO 42-和NH 4+大量侵入内部造成劣化越困难，因而低水灰比强度损失量较小，抗蚀系数较高；水灰比较高时（0.6），混凝土水化速度较快，内部生成较高的孔隙率，且孔径较大，影响的强度的生成，同时对外部SO 42-和NH 4+大量侵入混凝土内部有利，而SO 42-和NH 4+与水化石的Ca （OH ）2生成膨胀性的物质如钙矾石、石膏等充实内部孔隙需要一定的龄期，因此在90d 龄期内，水灰比0.6的受腐蚀混凝土强度损失不大；水灰比0.5的混凝土水化固结后的密实度不如水灰比0.4.但生成的孔径小于水灰比0.6，腐蚀生成的膨胀物质很容易填充内部孔隙产生膨胀应力造成劣化，因而水灰比0.5的强度损失最大，抗蚀系数最低.2.3.3浓度对受腐蚀混凝土抗压强度的影响溶液浓度的不同会导致混凝土的硫酸盐侵蚀劣化效果不同[17]，因此外界硫酸铵溶液浓度对混凝土劣化的影响是不可忽略的一个因素，图6为水灰比0.5的混凝土被腐蚀后强度绝对值、损失值、抗蚀系数随溶液浓度变化曲线.从图6可以看出，总体上抗压强度值随着浸泡浓度的增加而降低、抗压强度损失值随着浓度的增加而加大、抗压强度抗蚀系数随着浓度的增加而减小，对于低浓度（<2.5%）低龄期（60d 内）基本不变，损失值仅为1.7MPa 和2.2MPa ，抗压强度抗蚀系数在0.93以上，当浓度较大时（>2.5%）随着龄期的增加斜率越大，说明抗压强度、损失值和强度抗蚀系数随着龄期增加对浓度越敏感.从图6可知，30d 龄期内，5%浓度下受腐蚀混凝土抗压强度损失仅为6.27MPa ，但15%浓度下抗压强度损失为20.83MPa ；随龄期增长到60d 时5%浓度下的强度损失增长到10.48MPa ，而15%浓度下抗压强度损失量高达36.5MPa ；当腐蚀龄期为90d 时15%浓度下的强度损失竟高达37.64MPa ，可见受腐蚀混凝土随浓度的增加劣化越快.2.4影响机理分析硫酸铵中的SO 42-和NH 4+会同混凝土水化物中的Ca 2+和（OH ）-发生化学反应，化学反应过程[18]如下：Ca （OH ）2圹Ca 2++2（OH ）-（3）（NH 4）2SO 4圹2NH 4+＋SO 42-（4）NH 4+＋（OH ）-圹NH 3·H 2O 圹NH 3＋2H 2O（5）Ca 2+＋SO 42-＋2H 2O 圹Ca SO 4·2H 2O（6）在硫酸铵侵蚀环境下，硫酸铵的SO 42-与混凝土中的水化产物中的Ca 2+与（OH ）-反应生成钙矾石.反应方程如下：6Ca 2+＋2AI （OH ）4-+4（OH ）-+3SO 42-+26H 2O →C 6AS 3H 32（7）Ca 2+＋SO 42-＋2H 2O →CSH 2（8）生成钙矾石所需的Al （OH ）4-主要由未反应的铝酸盐和铁酸盐提供，钙矾石和石膏的形成初期能够密实混凝土内部，减轻外部SO 42-和NH 4+对内部的腐蚀，对混凝土初期强度的提高起到积极作用，但NH 4+的溶解性腐蚀能分解水泥石的胶凝体系，使混凝土内部失去粘结力导致强度降低，因此在腐蚀前期（30~60d ）强度有所下降，但降幅较小；随着龄期的增长，钙矾石在结构组成上结合了大量的结晶水，其体积约为原水化铝酸钙的2.5倍，从而使得原混凝土中的固相体积显著增大，内部相互挤压产生极大的破坏内应力，再加上NH 4+的溶蚀作用使图6抗压强度与溶液浓度的关系曲线30d 5040302010246810121416溶液浓度/%抗压强度/M P a60d 90d（a ）抗压强度30d -40-30-20-100246810121416强度损失值/M P a60d 90d24681012141690d 30d 1009080706050403020抗蚀系数/%60d （b ）强度损失值（c ）强度抗蚀系数溶液浓度/%溶液浓度/%彭剑，等：硫酸铵腐蚀后混凝土力学性能试验研究第３６卷第５期39得内部微裂缝及溶蚀的孔道增多，外部的溶液中的SO42-和NH4+随裂缝进入混凝土内部的量越大，此侵蚀过程不断，混凝土内部水泥石的不断瓦解，因此受腐蚀混凝土抗压强度随龄期增长不断降低.在同一浓度（5%）条件下混凝土的抗压强度受水灰比影响显著，原因在于低水灰比（0.4）的混凝土水化后降低了其微孔隙率，从而降低了外部SO42-和NH4+渗透到混凝土内部的速率性，也降低了SO42-和NH4+的扩散范围；同时，低水灰比条件下所需的水泥用量相应较小，这降低了内部SO42-和NH4+与水泥石发生反应的机率.反之，高水灰比混凝土内部孔隙越多，孔径较大，外部的溶液中的SO42-和NH4+渗入混凝土内部更多，遭受SO42-和NH4+溶蚀作用程度更深，但是内部孔隙被反应物填充密实需要一定的龄期，高水灰比（0.6）的混凝土强度损失值在30-90天龄期内强度降幅较小是此原因造成的.在同一水灰比（0.5）条件下混凝土受腐蚀高浓度影响显著.原因在于高浓度条件下，试件单位表面上所分布的SO42-和NH4+数量越多，在相同的腐蚀龄期内，进入混凝土内部的SO42-和NH4+数量越多，混凝土受硫酸铵侵蚀，生成二水石膏和钙矾石产生内应力膨胀劣化的的同时，由于SO42-和NH4+消耗了大量的Ca2+和（OH）-，使得硬化的水化产物中C-S-H（凝胶）被分解消耗后失去胶结力，使得混凝土受腐蚀层软化，表层失去粘结力，进而脱落，内部未受腐蚀区域失去外腐蚀层的隔断保护，成为新的腐蚀面，此侵蚀不断，因此混凝土遭受高浓度硫酸铵侵蚀的劣化程度大.3结论通过腐蚀龄期、水灰比及溶液浓度不同因素影响下混凝土受硫酸铵腐蚀的试验研究，可以得出以下结论：1）硫酸铵腐蚀溶液下，混凝土的外观特征变化0~90d内劣化明显，外皮破碎严重，边角区域的裂缝经历出现-扩展-贯通的过程，15%腐蚀浓度下，受腐蚀混凝土试块内部裂缝发展变宽，膨胀弯曲变形.2）受腐蚀混凝土试件的应力应变曲线规律彼此相似，都经历线弹性阶段、弹塑性阶段、破坏阶段.应力应变曲线的变化受龄期、水灰比及溶液浓度影响显著，龄期越长、水灰比和溶液浓度越高，曲线越向应力低、应变高的区域发展.3）受硫酸铵腐蚀的混凝土抗压强度受龄期、浓度共同作用下，0~90d、低腐蚀浓度条件下的抗压强度降幅较低，强度损失不大，抗蚀系数在0.8之上；0~90d、15%腐蚀浓度的抗压强度损失最大为36.5MPa，损失率达76%，抗蚀系数仅为0.2，降幅达0.74，原因是高摩尔质量的SO42-和NH4+的渗入，生成高膨胀作用的二水石膏和钙矾石，加速混凝土强度劣化.4）混凝土在不同水灰比影响下受硫酸铵腐蚀劣化显著，水灰比为0.4、0.6的受腐蚀混凝土强度损失在0~90d龄期内变化不大，当水灰比为0.5时，受腐蚀混凝土抗压强度下降较大，混凝土内部密实度及内部孔径大小是影响的主要因素.5）硫酸铵溶液下，混凝土即受SO42-与水化石中Ca2+、与（OH）-反应的生成物的膨胀劣化，又受NH4+与混凝土内部（OH）-的溶蚀作用和生成物（NH3↑）的膨胀作用，两者共同作用使得混凝土的劣化程度更为严重.参考文献：[1]罗嗣海，袁磊，王观石，等.浸矿对离子型稀土矿强度影响的试验研究[J].有色金属科学与工程，2013，4(3):58-61.[2]张定华.硫酸铵结晶厂房腐蚀破坏原因分析及防护[J].全面腐蚀控制，2002，16:27-29.[3]李应超.硫酸铵母液泵基础的腐蚀与防腐[J].燃料与化工，2010，41(5):54-56.[4]杨凯.长期浸泡下混凝土受硫酸盐侵蚀试验研究[J].淮阴工学院学报，2011，20(5):48-52.[5]郭钟群，赵奎，余育新，等.不同环境条件下混凝土性能的试验研究[J].江西理工大学学报，2011，32(5):13-15，52.[6]方祥位，申春妮，杨德斌，等.混凝土硫酸盐侵蚀速度影响因素研究[J].建筑材料学报，2007，10(1):89-96.[7]张光辉.混凝土结构硫酸盐腐蚀研究综述[J].混凝土，2012(1):49-54，61.[8]陈达，廖迎娣，侯利军，等.受硫酸盐侵蚀水泥基材料力学性能及本构模型[J].建筑材料学报，2013，16(6):936-941.[9]GB50046-2008，工业建筑防腐蚀设计规范[S].[10]GB50021－2001，岩土工程勘察规范[S].[11]JGJ55-2011，普通混凝土配合比设计规程[S].[12]冷发光，丁威，张仁瑜，等.尺寸效应对混凝土耐久性影响研究[J].中国建材科技，2008(2):16-19.[13]GB/T50082-2009，普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S].[14]GB/T749-2008，水泥硫酸盐侵蚀试验方法[S].[15]邓旭华.水灰比对再生混凝土强度影响的试验研究[J].混凝土，2005(2):46-48.[16]Tixier 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[18]张志兴,张根亮,冷发光.5%硫酸铵溶液中混凝土应力腐蚀试验研究[J].中国建材科技,2002,11(3):26-30.江西理工大学学报2015年10月40。

混凝土技术要求

加入混凝土中的一种气泡添加剂。可以提高对结冻的抵抗能力提高可塑性和稳定性。
加速添加剂。可以增加强度并促进热量的产生。减速添加剂。可以延迟强度的产生以及热量的产生。减少水量的添加剂。减少所需要的水量，从而降低 WCR。流化剂。降低粘稠性，减少对水的需要量，从而降低 WCR。
混凝土技术要求
在建筑过程中使用混凝土已有几千年的历史，其中某些建筑至今仍然耸立着。然而直到 19 世纪我们才学会如何通过添加材料来加强混凝土，进而满足新型建筑的需要。
混凝土是最重要的建筑材料之一，广泛应用于各种建筑工程中。一些典型的例子包括堤坝、隧道、水塔和水库。同时也使用在桥梁、道路、机场和港口等基础设施中。厂房、办公楼和住宅也使用了大量的混凝土。在农业领域，混凝土用于修建马廊、储藏室及机器棚等设施。
混凝土的硬化受水泥含量、温度和湿度的影响。
硬度
混凝土
慢速混凝土
时间，天数
图：使用减速添加剂减慢混凝土的硬化。
6
新灌注混凝土的后期处理
混合物浇灌、料理和表面处理完成后并不代表着混凝土铺设完毕。浇灌后必须采取以下措施：
- 防干透保护 - 防温度迅速变化的保护 - 防霜冻保护 - 防高负载保护
在进行化学反应期间，混凝土必须与水保持接触，对干透比较敏感。过快的干燥能导致表面的龟裂和粉末化。天热时必须在浇灌后立即施水，直至产生 45%的硬度。也可用塑料布或坚膜剂覆盖混凝土以对其进行保护。
K20
280 1180 650
K15
240 1210 650
380 1130 650 340 1160 650 300 1190 650 265 1220 650 225 1250 650
可塑粘稠度（P）水细小石泥砾石头

硫酸盐腐蚀与疲劳荷载联合作用下混凝土劣化特性_邢明亮

第１６卷第２期第年期２０１３２４月
建
筑
材
料
学
报
：邢明亮，等Ｊ硫酸盐腐蚀与疲劳荷载联合作用下混凝土劣化特性ＯＵＲＮＡＬＯＦＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
Ｎｏ．２Ｖｏｌ．１６，２４９，Ａｒ．２０１３ｐ
（）文章编号：１００７９６２９２０１３０２０２４９０６－－－
硫酸盐腐蚀与疲劳荷载联合作用下混凝土劣化特性
１，２１１１邢明亮１，关博文，陈拴发，盛燕萍，熊锐
（长安大学材料科学与工程学院，陕西西安７１．１００６１；）长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安７２．１００６４摘要：通过硫酸盐腐蚀与疲劳荷载叠加试验，测试了腐蚀疲劳破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强相对动弹性模量以及饱和面干吸水率，分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构，同时引入叠度、加效应系数Ｋ对硫酸盐腐蚀与疲劳荷载损伤叠加效应进行表征．结果表明：由于受到疲劳荷载的作用，硫酸盐溶液中的道路混凝土无强度增长，且腐蚀疲劳因子随着时间的增加而迅速降低；硫酸盐腐蚀膨胀产物引起的微裂纹与疲劳荷载产生的裂缝是道路混凝土腐蚀疲劳损伤的主要原因；通过Ｋ值的计算，表明了腐蚀损伤和疲劳损伤之间存在相互促进效应．关键词：道路混凝土；硫酸盐腐蚀；疲劳荷载；叠加效应中图分类号：Ｕ４１６．２１６文献标志码：Ａ：／．ｉｓｓｎ．１００７ｄｏｉ１０．３９６９９６２９．２０１３．０２．０１２－ｊ

硫铝酸盐发泡水泥强度和碳化性能测试方法研究

关键词：硫铝酸盐发泡水泥；烘干温度；含水率；抗压强度；碳化系数
中图分类号：ＴＵ５５＋１．３３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１ — ７０２Ｘ（２０１４）１１一ｏｏ２９一Ｏ４
Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｕｌｐｈｏａｌｕｍｉｎａｔｅｆｏａｍｃｅｍｅｎｔ
２．ＳｉｎｏｍａｎｔＩｅｍａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，ＳｉｎｏｍａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０２，Ｃｈｉｎａ）
ＬＡＭｉｎｇｚｈａｎｆ，ＬＩＸｉａｏｎｉｎｆ，ＣＨＥＮＺｈｎ窖
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４，Ｃｈｉｎａ；
Ｂ／Ｔ１１９６９ —２００８的要求进行，但是抗压强度的测了广泛应用，但是发泡水泥材料采用的性能测试方法不尽相数是按照ＧＢ／Ｔ５４８６－２００８的要求进行，２个标准中测试同。有的研究【ｔ睬用ＧＢ／Ｔｌｌ１９６９－－２００８《蒸压加气混凝土性能试却是按照Ｇ抗压强度时对试件的要求不同，存在相互矛盾的地方，因此，

粉煤灰中残留氨含量对混凝土性能影响

粉煤灰中残留氨含量对混凝土性能影响0引言随着国家对氮氧化物污染的严格控制与脱硝工艺的普及实施，电厂烟气脱硫脱硝工艺呈现出从石灰石-石膏法占据绝对主导地位向多种工艺技术共同发展的趋势，氨法脱硝是治理燃煤产生氮氧化物污染的主要技术手段，而氨法脱硝的脱硝剂主要为氨水或者尿素，脱硝剂在脱硝的过程中能有效降低火电厂氮氧化物排放量，同时产生过剩的氨气，氨气可能与CO2、SO3等气体反应形成铵盐，过剩的氨气和形成的铵盐易存在于火力发电的另一副产品粉煤灰中。

粉煤灰作为混凝土的主要矿物掺和料，在混凝土搅拌过程中，由于碱性条件和大量热量的存在，所吸附的氨气释放或者铵盐发生分解，产生氨气。

氨气易存在于混凝土中，可能会改变混凝土塑性性能和硬化性能，但目前国内外研究此类的文章尚缺。

本文通过分析氨在粉煤灰中存在的形态，采用外掺的方式研究氨含量对混凝土性能的影响，为含氨粉煤灰在混凝土中的应用提供指导。

1粉煤灰中残留氨的存在形态分析由于氨法脱硝反应的不完全，残留的脱硝剂与空气或者粉煤灰中的SO3、CO2以及其他的化合物反应，可能产生硫酸铵、硫酸氢氨、碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等，分析粉煤灰中氨的存在形态对确定外掺物质有十分重要的意义。

1.1氨水或尿素根据电厂控制氨氮排放量的方法，一般为喷洒氨水(NH3·H2O)或尿素(CO(NH2)2)，而氨水或尿素的分解温度分别为36℃和150～160℃，化学反应方程式为NH3·H2O→NH3↑+H2O、2(CO(NH2)2)→NH3↑+NH2CONHCONH2。

电厂中一般采用选择性催化还原法(SCR)方法进行脱硝，此脱硝工艺一般采用高温催化剂，温度为320～400℃。

此外，虽然氨气与水反应可重新生成氨水，但氨水极易分解、挥发。

据此，粉煤灰中不存在氨水或尿素，但粉煤灰表面存在一定的缺陷，具有较大的表面能，能吸附部分逃逸的NH3，这导致粉煤灰中存在物理吸附的NH3。

1.2碳酸氢铵和碳酸铵碳酸氢铵在30℃时开始大量分解，碳酸铵在60℃以上完全分解，放出氨及二氧化碳，化学反应式为NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H2O、(NH4)2CO3→2NH3↑+CO2↑+H2O。

盐碱溶液加速混凝土碳化的研究

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［］ 6 H 7 量，模拟配制了盐碱溶液，简称为 ) （ + I ’ , * J / G
! ! # ! ! 正交方案设计 :）采用四因子、三水平的正交试验方案 D （， 9 其中固定水泥强度等级因子为一个水平 " ，各因 # ! " 子及其水平分布如表 " 所示! 水灰比是水与胶凝材料的质量比! 含气量为混凝土拌合物的含气量（体积分数）粉煤灰掺量是指粉煤灰掺合料的质量占胶凝 ! 材料总质量的百分比!

纳米改性混凝土抗硫酸盐腐蚀性能试验研究

５８２１
－
表２纳米碳酸钙的主要性能指标
Ｔａｂｌｅ２Ｍａｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｎａｎｏ－ＣａＣＯ３
外观
粒径／ｎｍ
质量分数／％比表面积／（ｍ２／ｇ）
白色粉末
≤６０
≥９９
３０
纳米改性混凝土的配比如表３所示，在胶凝
材料中纳米碳酸钙利用替代部分水泥，分别制备
纳米改性混凝土中纳米碳酸钙最佳掺量为１８％。
关键词：纳米改性混凝土；纳米碳酸钙；耐久性能；腐蚀层厚度
中图分类号：ＴＵ５２８４５文献标志码：Ａ文章编号：１００５－８２４９（２０２３）０５－００５５－０５
ＤＯＩ：１０．１９８６０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００５－８２４９．２０２３．０５．００９
纳米ＣａＣＯ３
粉煤灰
６３
０００
６３
５０４
６３
６３
６３
２５２
７５６
１００８
将表３所示不同配比的纳米改性混凝土试件浇
筑２４ｈ后脱模，标准养护至２８ｄ后开展硫酸钠浸泡
试验，硫酸钠溶液浓度为８％，浸泡试验持续时间
分别为０、５０ｄ、１００ｄ、１５０ｄ、２００ｄ、２５０ｄ、３００
ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏａｋｉｎｇｔｉｍｅｉｎｓｕｌｆａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｒａｔｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｃａｎｂｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｎａｎｏ－ｃａｌｃｉｕｍ
ｃａｒｂｏｎａｔｅ（３）Ｎａｎｏ－ｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｌａｙｅｒｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｕｌｆａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（４）Ｔｈｅ

混合材料铵盐或脱硫剂超量对水泥性能的影响分析

（收稿日期：2021-03-17）
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2024年第4期 No.4 2021
夏宝林:混合材料鞍盐或脱硫剂超量对水泥性能的影响分析
韧磨按术
响，严重的会产生不合格品，这会对水泥企业带来经济损失，甚至会给人民生命财产带来损失。本文结合几个案例，对鞍盐或脱硫剂超量工业废弃物作混合材料对水泥性能产生的影响进行分析，以供同行参考。
混合材Oe盐或脱超量对水泥性能的影响BE分析
夏宝林
安徽省巢铸水泥厂有限公司，安徽巢湖238000
摘要随着环保力度的加强，越来越多的工业废弃物存在钱盐与脱硫剂含量超限。这类工业废弃物用作混合材料生产水泥时，会引起水泥安定性不合格。使用前必须经过试验验证其对水泥性能无害才能使用。对来自采用氨水脱硝的燃煤电厂的粉煤灰，一定要检测其钱含量。
0
2
4
6
8
石灰石粉掺量/%
图5不同掺量的石灰石粉对P O42.5R水泥抗压强度的影响
达通用硅酸盐水泥国家标准限值8%。此外，公司配料矿山自产石灰石成本低，公司单独研磨石灰石粉作为水泥掺配料可以较大幅度提高水泥产量，降低水泥配料成本。
（3）该研究成果的应用，不仅可实现对熟料用量的节约，还可因少用熟料而实现减排CO?的目的。
一定的增强作用。 3结束语
（1 ）水泥配方相同时，共同粉磨石灰石的卩• O42.5R水泥强度低于单独掺配石灰石粉的 P • O42.5R水泥。石灰石比熟料易磨性好，石灰石与熟料共同粉磨时，会阻碍熟料的磨细，使得熟料颗粒总体偏粗，对水泥强度发挥不利。
（2）在卩• O42.5R水泥中掺配石灰石粉对水泥性能仍有维持或改善作用，石灰石粉最大掺量可
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脱硫石膏，会放出氨气，使试纸颜色变绿色，pH 值在9〜10之间，没有硫酸镀的脱硫石膏，试纸则不变色。

硫铝酸盐发泡水泥强度和碳化性能测试方法研究

硫铝酸盐发泡水泥强度和碳化性能测试方法研究兰明章;李晓宁;陈智丰【摘要】对比了GB/T 11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》、GB/T 5486-2008《无机硬质绝热制品试验方法》以及JG/T266-2011《泡沫混凝土》3个标准中对保温材料常规性能测试时对试块的烘干温度、含水率、尺寸的小同要求.设计实验研究了烘干温度为65、85、105℃条件下的抗压强度以及碳化系数的变化,试块含水率分别为12％～20％、8％～12％、＜8％时抗压强度以及碳化系数的变化,试块尺寸为50 mm×50 mm×50 mm、70 mm×70 mm×70 mm、100 mm×100 mm×100 mm条件下抗压强度以及碳化系数的变化.结果表明,测试抗压强度烘干温度宜选择65℃,含水率宜选择8％～12％,试块尺寸宜选择100mm×100 mm×100 mm; GB/T11969-2008更适用于硫铝酸盐发泡水泥抗碳化性能的测试.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2014(041)011【总页数】4页(P29-32)【关键词】硫铝酸盐发泡水泥;烘干温度;含水率;抗压强度;碳化系数【作者】兰明章;李晓宁;陈智丰【作者单位】北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124;中国中材国际工程股份有限公司中材研究院,北京100102【正文语种】中文【中图分类】TU55+1.33近年来，由于高层建筑频繁发生火灾，住建部提高了对保温材料燃烧等级的要求，在高层建筑中要求保温材料的燃烧等级达到A级。

发泡水泥保温板作为一种A级不燃材料得到了广泛应用，但是发泡水泥材料采用的性能测试方法不尽相同。

有的研究[1]采用GB/T 11969—2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》，有的研究[2]采用GB/T 5486—2008《无机硬质绝热制品试验方法》，还有一些测试[3]采用JG/T 266—2011《泡沫混凝土》，而在进行抗碳化性能测试时，有地方标准[4]测试碳化系数是按照GB/T 11969—2008的要求进行，但是抗压强度的测试却是按照GB/T 5486—2008的要求进行，2个标准中测试抗压强度时对试件的要求不同，存在相互矛盾的地方，因此，研究标准对测试抗压强度的适用性具有重要意义。

减水剂中Na2S04含量对混凝土的影响

研究了混凝土萘系高效减水剂中硫酸纳含量对混凝土的力学性能、氯离子渗透性能、碳化以及变形等方面性能的影响，并对相关的机理进行了分析。

试验结果表明，适当增加混凝土萘系高效减水剂中硫酸纳含量可以改善水泥净浆的流动性，提高混凝土的抗压和抗折强度、抗氯离子渗透能力和抗碳化性能，但会对混凝土的收缩与变形性能产生不利影响。

由于目前萘系高效减水剂的应用最为普遍，且品种又多，因此，其匀质性指标中硫酸纳含量存在较大的差异。

通常硫酸盐作为一种早强剂而被掺入混凝土中，因而有必要研究萘系外加剂中硫酸纳含量对混凝土物理力学性能和耐久性的影响规律，从而控制外加剂中硫酸纳含量，达到确保及改善混凝土的各项性能的目的。

1 原材料及试验配合比1.1 原材料水泥：p.Ⅱ52.5，江南小野田公司产。

细集料：长江中砂，粒径0－5mm。

粗集料：石灰岩碎石，粒径5-10mm。

Na2S04：分析纯，通过它配制出不同硫酸纳含量的 5种复合荼系高效减水剂。

外加剂：JM-B茶系减水剂(粉剂)，江苏产，匀质性指标列于表1。

1.2 试验配合比混凝土的设计强度等级为C4O，在固定外加剂JM-B掺量的前提下，再掺入一定量的分析纯N a2S04，使其含量分别达到外加剂质量的3%、6%、10%、15%和35%。

表2列出了各混凝土试验配合比。

2 试验结果与分析2.1 不同硫酸纳含量外加剂的表面张力混凝土孔隙中的溶液会影响混凝土的凝结硬化过程及混凝土的各项性能间，其表面张力则是孔溶液的一个重要性质。

无机盐的加入必然会改变孔溶液的表面张力和蒸汽压，从而影响到混凝土的塑性收缩、干燥收缩、早期开裂等性能。

试验测试了硫酸纳对含外加剂JM-B的水溶液表面张力的影响，结果见表3。

由上述试验结果可见，随着外加剂中硫酸纳含量的增加，溶液的表面张力逐渐降低，但降低幅度不大。

2.2 硫酸纳含量对水泥净浆流动性的影响疏酸纳含量对水泥净浆流动性影响的试验按GB8077-2000《混凝土外加剂勾质性试验方法》的规定进行，试验结果见表4。

硫酸铵的研究

硫酸铵的研究硫酸铵的研究硫酸铵固体：物理性质：无色结晶或白色颗粒。

无气味。

280℃以上分解。

水中溶解度：0℃时70.6g，100℃时103.8g。

不溶于乙醇和丙酮。

0.1mol/L水溶液的pH为5.5。

相对密度1.77。

折光率1.521。

硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物。

还可用于纺织、皮革、医药等方面。

化学性质：纯品为无色透明斜方晶系结晶，水溶液呈酸性。

不溶于醇、丙酮和氨。

有吸湿性，吸湿后固结成块。

加热到513℃以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。

与碱类作用则放出氨气。

与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀。

也可以使蛋白质发生盐析。

硫酸铵饱和溶液沸点：浓度10 25 50 75 100 饱和（NH4）2SO4的沸点——101.6 104.4 105.6 107.1 108.2 即硫酸铵的沸点升为8.2.硫酸铵溶液的溶解度为：名称在下列温度（℃）时污水硫酸铵在100g水中的最大溶解克数0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 150（NH4）2SO470.1 72.7 75.4 76.9 78.1 81.2 84.3 87.4 94.77 102 108硫酸铵溶液的结晶形态：硫酸铵溶液对材质的要求：材质硫酸铵的浓度%硫酸铵的温度℃25 50 80 10碳钢＜100 ∨○○○100 ∨∨304 10 ○×20~80 ○90 ×316 ＜50 ∨∨∨∨沸点∨∨∨表示非常合适用，完全没问题；∨表示可用；○表示可用，尽量不要用；×表示完全不可用。

有此可完全了解硫酸铵溶液的性质及应用注意事项：操作注意事项：密闭操作，局部排风。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。

避免产生粉尘。

避免与酸类、碱类接触。

搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。

配备泄漏应急处理设备。