硫酸盐对混凝土腐蚀机理研究
硫酸盐对混凝土影响研究现状
硫酸盐对混凝土影响研究现状
混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其主要成分为水泥、砂、石等，具有优良的力学性能和耐久性。
但在实际使用中，混凝土会受到各种因素的影响，其中硫酸盐是一种重要的影响因素。
硫酸盐是一种常见的地下水成分，也会存在于工业废水中。
当混凝土暴露在硫酸盐环境中时，会发生一系列化学反应，导致混凝土的性能下降，进而影响建筑物的安全性。
近年来，国内外学者对硫酸盐对混凝土的影响进行了广泛的研究。
研究表明，硫酸盐的作用机理主要是通过钙离子的溶解、硬化物的分解和混凝土微观结构的改变等途径引起的。
硫酸盐会导致混凝土中的钙离子溶解，进而导致混凝土的钙化程度下降。
这会导致混凝土的力学性能下降，如抗压强度、抗拉强度等都会降低。
硫酸盐可以分解混凝土中的硬化物，如水化硅酸钙等。
这会导致混凝土的结构疏松，进而影响其强度和耐久性。
硫酸盐还能对混凝土的微观结构产生影响。
研究表明，硫酸盐能够引起混凝土孔隙度的变化，使其孔隙率增大，导致混凝土的渗透性增加，进而影响混凝土的耐久性。
环境中的氯离子也会对混凝土的性能产生影响。
氯离子会导致混凝
土中的钢筋锈蚀，从而影响混凝土的力学性能和耐久性。
针对以上影响，学者们提出了一系列改善混凝土耐久性的方法。
例如，可以采用掺加硅酸盐、磷酸盐等外加剂的方法来提高混凝土的抗硫酸盐性能。
此外，还可以采用防渗剂、涂层等方法来提高混凝土的耐久性。
硫酸盐是一种重要的影响混凝土性能的因素。
在建筑工程中，需要根据具体情况采取相应的措施来提高混凝土的耐久性，保障建筑物的安全性。
混凝土硫酸盐侵蚀机理及影响因素
参考文献 1 B ingTian, Menashi D. Cohen, Does gyp sum formation during sulfate
attack on concrete lead to expansion? Cem and Concr Res, 2000, 30: 117 - 123 2 Manu Santhanam ,Menashi D. Cohen, Jan O lek. Efleets of gyp sum for2 mation on the performance of cement mortars during external sulfate attack. Cem and Concr Res. 2003, 33: 325 - 332 3 W. C. Hansen. A ttack on Portland cement concrete by alkali soil and water - A critical review. H ighway Research Record 1966, 113: 1 - 32 4 W illiam G. H ime,. B ryant Mather. “Sulfate attack, ”or is it? Clem and Concr Res. 5 P. Kumar Mehta 混凝土的结构性能与材料. 祝永年 ,沈威 ,陈志源 译. 上海 :同济大学出版社 , 1991. 94 - 95 6 I. Odler, J. Colan - Subauste, Investigations on cement expansion asso2 ciated with ettringite formation, Cem and Concr Res. 1999, 29: 731 -
混凝土抗硫酸盐腐蚀机理与防治策略探究
混凝土抗硫酸盐腐蚀机理与防治策略探究1、硫酸盐侵蚀混凝土劣化机理当环境中的硫酸盐离子进入水泥石内部以后，会与水泥石中的一些固相发生化学反应，生成一些难溶物引起的。
这些难溶物一般强度很低，并且在生成时会产生体积膨胀，引起混凝土的开裂、剥落和解体，此外还会使水泥石中的CH和C-S-H等组分溶出或分解，使混凝土失去强度和粘结力。
混凝土硫酸盐侵蚀主要有以下几种[1][2]。
1.1钙矾石膨胀破坏环境中的SO42-会与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙（钙矾石，3CaO·Al2O3·CaSO4·32H2O）。
钙矾石是一种溶解度非常低的盐类矿物，即使在石灰浓度很低的溶液中也能稳定存在。
钙矾石晶体会结合大量的水分子，其体积比水化铝酸钙增加了2.2倍。
并且钙矾石在析出时会形成及其微细的针状或片状晶体，在水泥石中产生很大的内应力，引起混凝土结构破坏。
1.2石膏膨胀破坏当SO42- 大于1000mg/L时，同时水泥石的毛细孔被饱和石灰溶液填充的情况下，会有石膏晶体析出：Ca（OH）2+2H2O→CaSO4·2H2O+2OH-生成的CaSO4·2H2O体积增大1.24倍，导致混凝土内部膨胀应力增加而破坏；同时消耗了水泥水化生成的CH，使胶凝物质分解失去强度。
若水泥处于干湿交替状态，即使SO42-浓度不高，也往往会因为水分蒸发而使侵蚀溶液浓缩，石膏结晶侵蚀成为主导因素。
1.3MgSO4溶蚀-结晶破坏MgSO4破坏是最严重的一种，即使掺硅灰的混凝土也难以抵抗MgSO4的侵蚀。
因Mg2+与SO42-均为侵蚀源，二者相互叠加，构成严重的复合侵蚀。
除石膏或钙矾石的膨胀破坏外，还会使氢氧化钙转化为氢氧化镁，降低碱度，破坏C-S-H水化产物稳定存在的条件，使C-S-H分解，造成水泥基材强度与粘结性损失。
1.4碳硫硅钙石溶液-结晶型破坏在硫酸盐腐蚀过程中还会产生碳硫硅钙石（CaSO3·SCaSO4·CaSiO4·15H2O），其生成途径有两种，一是C-S-H与硫酸碳酸盐直接反应生成，二是由钙矾石过度相逐渐转变而成[3]。
混凝土中硫酸盐侵蚀原理与防治方法
混凝土中硫酸盐侵蚀原理与防治方法标题：混凝土中硫酸盐侵蚀原理与防治方法引言：混凝土是现代建筑中广泛使用的重要建材之一，但在某些情况下，混凝土表面会遭受到硫酸盐的侵蚀，导致结构衰败和损害。
本文将深入探讨混凝土中硫酸盐侵蚀的原理，以及一些有效的防治方法。
一、硫酸盐侵蚀的原理1. 混凝土中的硫酸盐来源1.1 大气中的硫化物：例如来自大气污染物的二氧化硫，会在空气中与水反应生成硫酸根离子。
1.2 地下水和土壤中的硫酸盐：地下水和土壤中的硫酸盐通常来自含有硫酸盐的酸性岩石，或者是由人为原因引起的，如污水渗入土壤或含硫污染物的倾倒。
2. 硫酸盐对混凝土的侵蚀作用2.1 硫酸盐与水反应：硫酸盐在混凝土中与水反应生成硫酸，使混凝土中pH值下降，同时释放出大量的氢离子。
2.2 硫酸离子的腐蚀作用：硫酸离子对混凝土中的水化产物、钙铝硅酸盐胶凝材料和钢筋等产生腐蚀作用，导致混凝土的体积膨胀、强度降低，进而引发开裂、剥落和结构损坏。
二、混凝土中硫酸盐侵蚀的分类为了更好地认识混凝土中硫酸盐侵蚀的特点和严重程度，我们将其分为三个等级：1. 轻度硫酸盐侵蚀：混凝土表面出现轻微腐蚀现象，无明显损害。
2. 中度硫酸盐侵蚀：混凝土表面出现腐蚀现象，开裂和表面剥落明显，并且强度降低。
3. 重度硫酸盐侵蚀：混凝土表面严重腐蚀，大面积剥落和破坏，失去正常的结构强度。
三、混凝土中硫酸盐侵蚀的防治方法1. 选用合适的混凝土配方：在混凝土原材料中添加硫酸盐抑制剂，合理调整水灰比和骨料的优选，以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 表面保护措施：2.1 表面涂层：使用耐酸碱的涂层材料，如环氧树脂、聚氨酯等，形成一层防护膜，防止硫酸盐的进一步侵蚀。
2.2 防水材料：混凝土表面涂覆防水材料，减少水的渗透，以降低硫酸盐的侵蚀。
3. 抗渗措施：3.1 高性能混凝土：采用高抗渗混凝土，减少水分渗透，降低硫酸盐的侵蚀。
3.2 改善混凝土工艺：优化混凝土制作和施工工艺，减少混凝土产生裂缝的可能性，避免硫酸盐通过裂缝侵蚀混凝土。
混凝土的硫酸盐腐蚀
单硫酸盐 作用下混 凝土腐蚀
耦合-硫 酸. 盐腐
蚀
化学耦 合-硫酸 盐腐蚀
物理耦合 （包括荷载） -硫酸盐腐蚀.
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
William 等的研究表明：硫酸根离子从 1%变化到 4%时，混凝土 的腐蚀情况加重明显。
Santhanam等系统地研宄了混凝土在不同硫酸盐腐蚀环境中的腐蚀 机理，总结了混凝土抗硫酸盐腐蚀的试验方法的发展历程，并给出了 硫酸盐腐蚀模型的临界参数取值。
Aanthanam 研究了水泥含铝量对混凝土硫酸盐侵蚀的影响，研究结 果表明低铝水泥可以明显提高钙矾石型硫酸盐侵蚀能力。
Shikrk 通过实验得出：随着硅灰掺量的增加，混凝土的抗硫酸钠腐 蚀能力随之提高，但抗硫酸镁能力逐渐降低。
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
Rozirre等进行了混凝土和砂浆在PH值为常量的硫酸盐腐蚀 环境中的性能退化，研究表明在水泥中掺入30%的粉煤灰可 以提高砂浆和混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力，在水泥中掺入 0160%的高炉矿渣时04混凝土的性能最好。
2
03 硫酸盐腐蚀的机理
3
石膏结晶 型侵蚀
当侵蚀溶液中的硫酸根离子浓度大于1000mg/L时，且水泥石孔隙为 饱和的石灰溶液所填充，发生如下反应：
生成二水石膏，使体积膨胀，产生内应力，当内应力大于混凝土的极限 抗拉强度时就会产生破坏，使混凝土内部开始出现裂缝。
当混凝土具备硫酸根离子、碳酸根离子、SiO3基团、且温度低 15℃、充足水的条件下。水泥基材料中的C-S-H凝胶转变成一种灰白 色、无胶凝能力的烂泥状物质碳硫硅钙石，导致水泥基材料强度大幅 度降低甚至完全丧失强度。
1
硫酸盐结 晶型侵蚀
3
石膏结晶 型侵蚀
混凝土硫酸盐侵蚀的类型及作用机理
收稿日期:2006-05-20作者简介:金雁南(1972-),男,安徽望江人,高级工程师.文章编号:1005-0523(2006)05-0004-05混凝土硫酸盐侵蚀的类型及作用机理金雁南1,周双喜2(1.杭州绿城房地产集团有限公司,杭州,310007;2.华东交通大学土木建筑学院,江西南昌,330013)摘要:综合评述了混凝土硫酸盐侵蚀表面特征,硫酸盐侵蚀破坏的几种类型,影响硫酸盐侵蚀的内外因及硫酸盐侵蚀破坏的机理,研究表明硫酸盐侵蚀是属于结晶型侵蚀.并提出了混凝土硫酸盐侵蚀的判定指标和防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的几种方法.关 键 词:硫酸盐侵蚀;类型;机理;方法中图分类号:X 5 文献标识码:A 硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一项重要内容,同时也是影响因素最复杂、危害性最大的一种环境水侵蚀.从七十年代开始,我国的一些科研单位如国家建材局建筑材料科学研究院、铁道科学研究院、冶金设计研究院和水利水电科学研究院等都曾针对具体工程破坏实例,对混凝土硫酸盐侵蚀问题进行了广泛的研究,取得了许多有益的科研成果.1 混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理混凝土硫酸盐侵蚀破坏是一个复杂的物理化学进程,机理十分复杂,其实质是环境中的S O 42-进入混凝土内部,与水泥石的某些固相组分发生化学反应而生成一些难溶的盐类矿物,这些难溶的盐类矿物一方面由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀,形成膨胀内应力,当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土的破坏[1,2],另一方面也可使硬化水泥石中CH 和C -S -H 等组分溶出或分解,导致混凝土强度和粘结性能损失[3].混凝土受硫酸盐侵蚀的特征是表面发白,损害通常在棱角处开始,接着裂缝开展并剥落,使混凝土成为一种易碎的,甚至松散的状态.硫酸盐侵蚀属于结晶性侵蚀,根据结晶产物和破坏形式的不同,一般把硫酸盐侵蚀分为以下五种类型:1.1 钙矾石结晶型绝大多数硫酸盐对混凝土都有显著的侵蚀作用(除硫酸钡外).这主要是由于硫酸钠、硫酸钾等多种硫酸盐都能与水泥石中的Ca (OH )2作用生成硫酸钙,硫酸钙再与水泥石中的固态水化铝酸钙反应生成三硫型水化铝酸钙(3CaO ・Al 2O 3・3CaS O 4・32H 2O ,又称钙矾石),以Na 2S O 4为例其反应方程式为[4]:Na 2S O 4・H 2O +Ca (OH )2=CaS O 4・2H 2O +2NaOH +8H 2O3(CaS O 4・2H 2O )+4CaO ・Al 2O 3・12H 2O +14H 2O =3CaO ・Al 2O 3・3CaS O 4・32H 2O +Ca (OH )2钙矾石是溶解度极小的盐类矿物,在化学结构上结合了大量的结晶水(实际上的结晶水为30～32个),其体积约为原水化铝酸钙的2.5倍,使固相体积显著增大,加之它在矿物形态上是针状晶体,在原水化铝酸钙的固相表面成刺猬状析出,放射状向四方生长,互相挤压而产生极大的内应力,致使混凝土结构物受到破坏.研究表明,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.当液相碱度低时,形成的钙矾石往往为大的板条状晶体,这种类型的钙矾石一般不带来有害的膨胀;当液相碱度高时,如在纯硅酸盐水泥混凝土体系中,形成的钙矾石一般为小的针状或片状,甚至呈凝胶状,这类钙矾石的吸附能力强,可产生很大的吸水肿胀作用,形成极大的膨胀应力.因此合理控制液相的碱度是减轻钙矾石危害膨胀的有效途径之一[5].钙矾石膨胀破坏的特点是混凝土试件表面现象出现少数较粗大的裂缝.1.2 石膏结晶型当侵蚀溶液中S O 42-的浓度大于1000毫克/升时,若水泥石的毛细孔为饱和石灰溶液所填充,不仅会有钙矾石生成,而且还会有石膏结晶析出.其离子反应方程为[6]:第23卷第5期2006年10月华东交通大学学报Journal of East China Jiaotong University V ol.23 N o.5Oct.,2006Ca(OH)2+Na2S O4→Ca2++S O42-+Na++OH-Ca2++S O42-+2H2O→CaS O4・2H2O水泥石内部形成的二水石膏体积增大1.24倍,使水泥石因内应力过大而破坏.根据浓度积规则,只有当S O42-和Ca2+的浓度积大于或等于CaS O4的浓度积时才能有石膏结晶析出,显然侵蚀溶液中S O42-浓度和毛细孔中的石灰溶液浓度具有重要意义.B.B K ind等人认为,当侵蚀溶液中S O42-浓度在1000毫克/升以下时,只有钙矾石结晶形成,当S O42-浓度逐渐提高时,开始平行地发生钙矾石-石膏复合结晶,两种结晶并存,但在S O42-浓度相当大的范围内,石膏结晶侵蚀只起从属作用,只有在S O42-浓度非常高时,石膏结晶侵蚀才起主导作用.石膏结晶侵蚀的试件没有粗大裂纹但遍体遗散.事实上,若混凝土处于干湿交替状态,即使S O42-浓度不高,石膏结晶侵蚀也往往起着主导作用,因为水分蒸发使侵蚀溶液浓缩,从而导致石膏结晶的形成.1.3 MgS O4溶蚀-结晶型在所有硫酸盐类型中,MgS O4侵蚀是对混凝土侵蚀破坏性最大的一种,即使硅灰混凝土也难抵抗MgS O4的侵蚀.其原因主要是Mg2+和S O42-均为侵蚀源,二者相互叠加,构成严重的复合侵蚀.其反应方程为[7]:MgS O4+Ca(OH)2+2H2O→CaS O4・2H2O+Mg(OH)2C-S-H+MgS O4+5H2O→Mg(OH)2+CaS O4・2H2O+2H2S iO4 4CaO・Al2O3・13H2O+3MgS O4+2Ca(OH)2→3CaO・Al2O3・3CaS O4・32H2O+3Mg(OH)2这种反应生成的石膏晶体或钙矾石晶体会引起混凝土体积膨胀,产生内应力,同时反应将CH转化成MH,降低了水泥石系统的碱度,破坏了C-S-H水化产物稳定存在的条件,使C-S-H等水化产物分解,造成混凝土强度和粘结性的损失.实际工程中,严重的硫酸镁侵蚀甚至将混凝土变成完全没有胶结性能的糊状物.其微观结构通常是在混凝土表层形成双层结构,第一层为水镁石,厚度为40～120um,第二层为石膏,厚度为20～70um[8].1.4 碱金属硫酸盐结晶型以硫酸钠为例,当混凝土孔隙中的硫酸钠浓度足够高时,则发生下列反应:Na2S O4+10H2O→Na2S O4・10H2O该反应析出带有结晶水的盐类,产生极大的结晶压力,造成破碎和分裂混凝土的破坏.特别是当结构物的一部分浸入盐液中,另一部分暴露在干燥空气中时,盐液在毛细管抽吸作用下上升至液相线以上蒸发,然后,致使盐液浓缩,则很容易引起混凝土强烈破坏.1.5 碳硫硅钙石结晶型碳硫硅钙石的化学式为CaC O3・CaS iO3・CaS O4・15H2O,结构式为Ca6[S i(OH)6]2・24H2O・[(S O4)2・(C O3)2],与钙矾石的结构式Ca6[Al(OH)6]2・24H2O・[(S O4)3・2H2O]很相似.即以S i4+取代钙矾石中的Al3+,C O32-取代S O42-,就构成了碳硫硅钙石的结构,并且,这两种物质都是针状晶体[9].从目前国外研究情况看,形成碳硫硅钙有两种途径[10],一是由水泥水化产物中的C-S-H直接反应生成,二是硅钙矾石逐渐转化而成.当然这两种形成途径也有同是存在的可能.1.5.1 由C-S-H直接反应生成混凝土的水泥水化产物中有C-S-H凝胶(通常有式Ca3S i2O7・3H2O表示)和Ca(OH)2;生产水泥时需掺一定量的石膏,并且在硫酸盐环境下,水泥石中的Ca2+还可能和环境水中的S O42-反应生成CaS O4;当水泥的水化产物Ca(OH)2与潮湿空气接触时,生成CaC O3,或者在生产水泥时掺入了一定量的石灰石“填料”;这些条件加上充足的水,在一定温度下就会发生如下反应:Ca3S i2O7・3H2+2CaS O4・2H2O+2CaC O3+24H2O→Ca6[S i2(OH)6]・24H2O・[(S O4)2・(C O3)2]+Ca(OH)2这就是由C-S-H直接反应生成碳硫硅钙石的过程.另外,以上反应生成的Ca(OH)2又可进行碳化反应:Ca(OH)2+C O2+nH2O→CaC O3+(n+1)H2O 该反应的生成物CaC O3和H2O再参与前一层次的反应,循环往复,不断消耗水泥水化产物中的C-S-H凝胶和Ca(OH)2,并不断生成碳硫硅钙石.G aze和Cramm ond[11]研究指出,只要体系中存在C O32-和S O42-离子,且孔溶液的pH 值高于10.5,这种形成碳硫硅钙石晶体的反应将不断进行.1.5.2 由硅钙矾石逐渐转化而成硅钙矾石是钙矾石与碳硫硅钙石固溶体系的水泥石中C3A和C4AF的水化产物水化铝酸钙与石膏反应生成的钙矾石通常被C-S-H凝胶所包裹,当有CaC O3存在时,C-S-H中的S i4+取代钙矾石柱状晶体格子中的Al3+先形成硅钙矾石固溶体,在适当的条件下,S i4+取代Al3+的量逐渐增多,直至最终钙矾石中的Al3+全部被C-S-H中的S i4+取代,形成碳硫硅钙石针状晶体[12].这一过程的化学式为: Ca[Al x Fe1-x(OH)6]2(S O4)・26H2O+Ca3S i2O7・3H2O+ 2CaC O3+4H2O→Ca6[S i(OH)6]2・24H2O・[(S O4)2・(C O3)2]+ CaS O4・2H2O+2xAl(OH)3+2(1-x)Fe(OH)3+4Ca(OH)2这是由硅钙矾石转化为碳硫硅钙石的过程.以上反应生成的Ca(OH)2又可进行碳化反应:Ca(OH)2+C O2+nH2O→CaC O3+(n+1)H2O 该反应的生成物CaC O3和H2O再参与前一层次的反应,循环往复,不断消耗水泥水化产物中的C-S-H和由C3A、C4AF相水化产生的水化产物,并不断地完成由硅钙矾石向碳硫硅钙石的转化.值得注意的是,当有钙矾石存在时,不一定非要通过硅钙石途径转化成碳硫硅钙石,也可能通过C-S-H直接反应形成碳硫硅钙石.不论C-S-H直接反应途径,还是硅钙矾石途径,它们所需的反应条件非常相似,结果都导致水泥石中C-S-H的分解和强度损失,所以这两种形成碳硫硅钙石的途径可能同时进行,它们相互补充并互为依赖.混凝5第5期 金雁南,等:混凝土硫酸盐侵蚀的类型及作用机理 土受此类腐蚀后没有明显的体积膨胀现象,在腐蚀的混凝土的孔隙和裂缝中充满白色烂泥状腐蚀产物,它们是碳硫硅钙石与钙矾石、石膏以及碳酸钙等晶体的混合物.2 混凝土硫酸盐侵蚀的影响因素影响混凝土硫酸盐侵蚀的因素很多,按材料、环境和相互作用途径概括起来分为:混凝土本身的性能、侵蚀溶液和环境条件.2.1 影响混凝土硫酸盐侵蚀的内因混凝土本身的性能是影响混凝土抗硫酸盐侵蚀的内因,它不仅包括混凝土水泥品种、矿物组成、混合材掺量,而且还包括混凝土的水灰比、强度、外加剂以及密实性等[13,14,15,16,17,18].2.1.1 水泥品种不同品种的水泥配制的混凝土具有不同的抗硫酸盐侵蚀的能力.混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力在很大程度上取决于水泥熟料的矿物组成及其相对含量尤其是C3A和C3S的含量,因为C3A水化析出水化铝酸钙是形成钙矾石的必要组分,C3S水化析出的Ca(OH)2是形成石膏的必要组分.降低C3A和C3S的含量也就相应地减少了形成钙矾石和石膏的可能性,从而可以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀的能力.抗硫酸盐水泥的C3A<5%,C3S<50%,C3A+C4AF< 22%,高级抗硫酸盐水泥的C3A<3.5%,这两种水泥的C3A 含量较低,所以抗钙矾石结晶侵蚀破坏的能力较强.但是,它们不能解决所有的硫酸盐侵蚀问题,而对石膏结晶侵蚀起关键作用的是水泥石中Ca(OH)2的多少,混凝土的强度,密实性和环境条件等.掺粉煤灰等活性混合材水泥能够显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,一般说来混和材的掺量越多,其抗侵蚀能力越强.因为混合材中掺入活性混合材后,除了能够降低C3A和C3S的含量外,而且活性混合材还能与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应:S iO2+xCa(OH)2+m1H2O→x1CaO・S iO2・m1H2OAl2O3+xCa(OH)2+m2H2O→x2CaO・Al2O3・m2H2O活性混合材的作用主要是:(1)二次水化产物主要填充水泥石的毛细孔,提高水泥石的密实度,降低水泥的孔隙率,使侵蚀介质浸入混凝土内部更为困难,同时也增加了混凝土的强度,因而使混凝土的抗侵蚀能力增强.(2)二次水化反应使石膏结晶侵蚀受阻.由于发生二次水化反应,使水泥石中Ca(OH)2含量大量减少和毛细孔中石灰浓度的降低,即使在S O42-浓度很高的环境水中,石膏结晶的速度和数量级也大大减少,从而使混凝土的抗侵蚀能力增强.(3)活性混合材除以上两方面的主要作用之外,它还使钙矾石结晶侵蚀受阻,由于二次水化反应使毛细孔中石灰浓度的迅速降低,当石灰浓度较低时,会导致高盐基水化铝酸钙水解成为低盐基水化铝酸钙,因而减少了钙矾石形成的可能性,主要形成单硫型水化硫铝酸钙(3CaO・Al2O3・CaS O4・12H2O,简式AFm),AFm在远离水化铝酸钙的固相表面的液相中,它填充了原来水溶液的空间,提高了水泥石的密实和强度,使混凝土的抗侵蚀能力增强.2.1.2 混凝土的密实性和配合比混凝土的密实度对其抗硫酸盐侵蚀性能力具有重大影响.混凝土的密实度越高,即使混凝土的孔隙率越小,那么侵蚀溶液就越难渗入混凝土的孔隙内部,因而在水泥石孔隙内产生的有害物质的速度和数量必然减少,另外,混凝土的密实度越高,也会使混凝土的强度提高,因此合理设计混凝土的配合比是非常必要的.尤其是降低水灰比,掺适量的减水剂可使混凝土的密实度增大,从而显著地提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀的能力.2.2 影响混凝土硫酸盐侵蚀的外因影响混凝土抗硫酸盐侵蚀的外因主要有:侵蚀溶液中的浓度及其它离子的浓度、pH值以及环境条件如水分蒸发、干湿交替和冻融循环[19,20,21,22].2.2.1 侵蚀溶液中S O42-的浓度当侵蚀溶液中S O42-≤400ppm时,对混凝土不构成显著的破坏,S O42-在400～1200ppm时为微弱性破坏,S O42-在1200～2000ppm时为中等强度破坏,S O42-在2000～5000ppm 时为极强烈破坏.2.2.2 侵蚀溶液中S O42-和Mg2+共存如果侵蚀溶液中只有Mg2+而没有S O42-时,将发生镁盐侵蚀:Mg2++Ca(OH)2=Ca2++Mg(OH)2Mg(OH)2溶解度很小(18℃为0.001g/L),它是无胶结能力的松散物,且强度不高,随着Mg(OH)2的沉淀生成,它将淤塞水泥石的毛细孔,显著地阻止向水泥石内部扩散,使镁盐侵蚀滞缓和完全停止.当侵蚀溶液中S O42-和Mg2+共存时,将发生硫酸镁破坏:MgS O4+Ca(OH)2+2H2O=CaS O4・2H2O+Mg(OH)2上述反应不仅有Mg(OH)2的沉淀生成使液相中石灰碱度降低,从而促起水泥石分解,而且生成的石膏有形成石膏结晶侵蚀的可能,同时石膏又可与水化铝酸钙作用有形成钙矾石结晶侵蚀的可能,石膏结晶侵蚀和钙矾石结晶侵蚀会使水泥石表层松散,从而促进了Mg2+向水泥石内部扩散,加剧了镁盐侵蚀,而镁盐侵蚀以相当于提供了大量的Ca2+,以促进了石膏和钙矾石结晶侵蚀.Mg2+和Ca2+共存是,除能侵蚀水泥石中的和水化铝酸钙外,还能与水化硅酸钙(简式C-S-H)反应:3CaO・2S iO2・aq+MgS O4・7H2O→CaS O4・2H2O+Mg(OH)2 +S iO2・aq上述反应能进行完全是由于Mg(OH)2溶解度很小,造成其饱和溶液的PH值低,约为10.5,此值低于使C-S-H 稳定存在的PH值(为12.5),致使C-S-H不断分解.所以当环境水中S O42-和Mg2+共存时,较其它硫酸盐有更大的侵蚀作用.6 华东交通大学学报 2006年2.2.3 侵蚀溶液中S O42-和Cl-共存当侵蚀溶液中S O42-和Cl-共存时,Cl-的存在显著缓解硫酸盐侵蚀破坏的程度和速度,这是由于Cl-的渗透速度大于S O42-.在S O42-和Cl-共存时,对于表面的混凝土,水泥石中的水化铝酸钙先与S O42-反应生成钙矾石,当耗尽后才与Cl-反应.而对于内部的混凝土,由于Cl-的渗透速度大于S O42-,因此Cl-先行渗入并与OH-置换,反应方程式为:Ca(OH)2+2Cl-=CaCl2+2OH-当Cl-浓度相当高时,Cl-还可与水化铝酸钙反应生成三氯铝酸钙(3CaO・Al2O3・3CaCl2・31H2O)3CaO・Al2O3・6H2O+3CaCl2+25H2O=3CaO・Al2O3・3CaCl2・31H2O由于水化铝酸钙的减少,使钙矾石结晶数量减少,从而减轻硫酸盐侵蚀破坏程度.2.2.4 侵蚀溶液的PH值随着侵蚀溶液PH值的下降,侵蚀反应不断变化,当pH =12.5～12时,钙矾石结晶析出,当pH=11.6～10.6时,石膏结晶析出,当pH<10.6时,钙矾石开始分解,与此同时,当PH<12.5,C-S-H凝胶也将溶解和再结晶,其钙硅比CaO/ S iO2逐渐下降,由pH=12.5时的2.12降到PH=8.8时的0. 5,水化产物的溶解-过饱和-再结晶过程不断进行,从而引起混凝土的孔隙率、强度和粘结力的变化.当pH<8.8时,即使掺超塑化剂和活性混合材的混凝土也难免遭受侵蚀.混凝土受硫酸盐侵蚀破坏,往往是多种因素综合作用的结果,因此在分析侵蚀破坏问题时,不仅要研究某一因素的作用,而且要研究各种因素的综合作用,采取系统分析的方法.3 混凝土硫酸盐侵蚀的判定指标关于混凝土硫酸盐侵蚀破坏的标准尚有不同的看法.我国的G B J82-85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》标准和《混凝土结构工程耐久性施工指南》规定,用1:3. 5的水泥胶砂加压成型,使成10×10×30mm的长方体试块,根据六个月同龄期的水泥胶砂试体在侵蚀溶液中和无侵蚀性自来水中浸泡后抗折强度之比值.美国的AST M标准规定,当重量损失超过5%,长度膨胀大于0.4,强度损失大于25%时认为已发生了侵蚀破坏[23,24,25,26,27].通过对国内外有关资料的分析研究,作者认为至少存在二大问题:一是很难确定以多大的膨胀率作为判据,因为对膨胀率相同的同种混凝土而言,不同的结构式和使用部位形成的受限膨胀与非受限膨胀对混凝土的破坏作用不同,比如其使用于隧道的拱顶与使用于边墙或底部的膨胀破坏机理是不同的[28]];二是不同种类的硫酸盐的侵蚀破坏机理有所不同,比如与硫酸钠相比,硫酸镁对水泥混凝土的侵蚀破坏除了生成石膏与钙矾石破坏以外,还生成松软无胶结能力的氢氧化镁,以及分解水化硅酸钙,也是导致水泥石结构破坏的重要原因.研究混凝土硫酸盐侵蚀破坏标准时,必须综合考虑以下几个因素:(1)试件的表观情况;(2)试件的重量变化、长度变化、体积密度变化和孔隙率的变化;(3)试件的强度、弹性模量的变化.4 防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法由以上混凝土硫酸盐侵蚀机理的分析可以看出,导致混凝土硫酸盐侵蚀的内因主要是水泥石水化铝酸钙、Ca(OH)2和毛细孔,外因则是侵蚀溶液中存在S O42-.因此,防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法主要有:4.1 合理选择水泥品种配制抗硫酸盐侵蚀的混凝土,应根据侵蚀环境的特点,合理选择水泥品种.选C3A含量低的水泥(如抗硫酸盐水泥)和掺活性混合材水泥(如矿渣水泥),但并非所有的活性混合材都能提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,掺碱性矿渣混凝土具有优异的抗硫酸盐侵蚀能力,而掺酸性矿渣则很差.当采用火山灰质或粉煤灰掺料与抗硫酸盐水泥联合使用时,配制的混凝土对抗硫酸盐侵蚀有显著的效果.掺硅粉等超细混合材的混凝土,其抗硫酸盐侵蚀能力也大大提高.4.2 提高混凝土密实性水泥水化需水量仅为水泥质量的10～15%左右,而实际需水量(由于施工等因素的要求)高达40～70%,多余的水分蒸发后形成连通的孔隙,侵蚀介质就容易渗入水泥石的内部,从而加速了侵蚀.大量事实证明降低W/C,提高密实度可显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力.因此,在施工中应合理设计混凝土的配合比,降低W/C,改善集料的级配,掺适当的外加剂及改善施工方法等措施均能提高混凝土的密实度.4.3 采用高压蒸汽养护采用高压蒸汽养护能消除游离的Ca(OH)2,同时C2S和C3S都形成晶体水化物,比常温下形成的水化硅酸钙要稳定得多,而C3A则水化成稳定的立方晶系的C3AH6代替了活泼得多的六方晶系的C4AH12,变成低活性状态,改善了混凝土抗硫酸盐性能.4.4 增设必要的保护层当侵蚀作用较强上述措施不能奏效时,可在混凝土表面加上耐腐蚀性强且不透水的保护层(如沥青、塑料、玻璃等).参考文献:[1]袁润章.胶凝材料学[M].武汉:武汉工业大学出版社,1996.[2]亢景富.混凝土硫酸盐侵蚀研究中的几个基本问题[J].混凝土,1995(3):9-18[3]C.S.Ouyang.Antonio Nanni.Internal and External S ources of7第5期 金雁南,等:混凝土硫酸盐侵蚀的类型及作用机理 Sulfate I ons in P ortland Cement M ortar:T w o T ypes of Chemical Attack[J].Cem.C oncr.Res.1988(18):699-709[4]T.V.K ouznets ova.Development of S pecial Cement[J].10thICCC,G othenburg,1997(1):234-245[5]薛 君.钙矾石相的形成、稳定和膨胀[J].硅酸盐学报,1983(2):247-251[6]关英俊.环境水对混凝土的侵蚀性[Z].水科院结构材料研究所,1986:6[7]马保国.海洋高性能混凝土的研究[D].武汉工业大学,2000.[8]黄 新.高性能低钙复合水泥的探索性研究[D].武汉:武汉工业大学,2000.[9]Erlin B,S taek D C.Identification and occurrence of thauma2site in concrete[J].Highway Research Record,1965(115): 108-113.[10]N.J.Cramm ond.The thaumasite form of sulfate attack in theUK[J].Cement C oncrete C om posites,2003,(25):809-818 [11]M. E.G aze,N.J.Cramm ond.The formation of thaumasitein a cement:lime:sand m ortar exposed to cold magnesium and potassium sulfate s olution[J].Cement C oncrete C om pos2 ites,2000,(22):831-837.[12]Sahu S,Badger S,Thaulow N.Mechanism of thaumasite for2mation in concrete slabs on grade in S outhern California[J].Cement C oncrete C om posites,2003,25(8):873-877 [13]海洋与恶劣工业环境中的高耐久混凝土[Z].挪威埃肯公司内部资料.1999:6-40.[14]B.M.莫斯克文等.混凝土和钢筋混凝土腐蚀及其防护方法[M].北京:化学工业出版社,1988.[15]亢景富.掺粉煤灰和硅灰对水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响[J].华北水电学院学报,1990.[16]胡曙光,覃立香等.矿渣对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响[J].武汉工业大学学报,1998(3):1-3.[17]亢景富.超量取代法外掺粉煤灰对改善水泥抗硫酸盐侵蚀性能的试验研究[J].混凝土与水泥制品,1995,(4):12-15.[18]覃立香,胡曙光,马保国.粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响[J].混凝土与水泥制品.1997(5):15-17 [19]高浓度高应力状态下混凝土硫酸盐侵蚀性能的研究[Z].中国水利水电科学研究院结构材料所,1998. [20]林淑梅,冯 琳.在海水中混凝土应力腐蚀试验研究[J].水利学报,1995,(2):40-45.[21]林淑梅,姜国庆.在5%硫酸纳溶液中混凝土应力腐蚀试验研究[J].混凝土与水泥制品,1996,(2):22-25. [22]林淑梅,吴相豪.在盐酸溶液中混凝土应力腐蚀试验研究[J].河海大学学报,1996,24(4):114-118.[23]G B2420-81,水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法[S].[24]冷发光.荷载作用下混凝土氯离子渗透性及其测试方法研究[D].北京:清华大学,2002.[25]G B/T749-2001,硅酸盐水泥在硫酸盐环境中的潜在膨胀性能试验方法[S].[26]《工业建筑防腐设计规范》国家标准管理组等编.建筑防腐蚀材料设计与施工手册[M].北京:化学工业出版社,1996.[27]杨崇豪.建筑材料的腐蚀与控制设计[M].北京:水利电力出版社,1990.[28]慕 儒,孙 伟,缪昌文.荷载作用下高强混凝土的硫酸盐侵蚀[J].工业建筑,1999,28(8):52-63.Types and Mechanism of Concrete Sulfate AttackJIN Yan2nan1,ZH OU Shuang2xi2(1.Hangzhou G reen T own Real Estate G roup C o.,LT D,Hangzhou,310007;2.School of Civil Engineering and Architecture,East China Jiao2 tong University.Nanchang,330013China)Abstract:This paper presents surface characteristics of concrete sulfate attack,types of concrete sulfate attack,influence factors of concrete sulfate attack and dem onishing mechanism of concrete sulfate attack.The study indicates that sulfate attack is a salt crystal attack.Als o,determinant index and av oiding way of concrete sulfate attack is brought forward. K ey w ords:concrete sulfate attack;types;mechanism;way8 华东交通大学学报 2006年。
硫酸盐侵蚀混凝土机理
硫酸盐侵蚀混凝土机理引言混凝土是一种常用的建筑材料，其广泛应用于各种结构中。
然而，在某些环境条件下，混凝土可能会受到硫酸盐的侵蚀，导致其性能下降甚至损坏。
因此，了解硫酸盐侵蚀混凝土的机理对于设计和维护混凝土结构至关重要。
硫酸盐的来源和特性硫酸盐是一种常见的化学物质，它可以来自于多种来源，包括工业废水、大气污染物和地下水。
硫酸盐具有强烈的腐蚀性，特别是在湿润环境中。
混凝土与硫酸盐的反应当硫酸盐与混凝土接触时，发生一系列复杂的化学反应。
首先，硫酸根离子（SO4^2-）与水中的氢离子（H+）发生反应生成硫酸（H2SO4）。
这个过程会导致溶液变得更加酸性。
接着，硫酸与混凝土中的水化产物反应，包括水化硅酸钙（C-S-H）凝胶和氢氧化钙（CH）。
这些反应会导致水化产物的溶解和破坏，进一步削弱混凝土的结构。
此外，硫酸盐还可以与混凝土中的铝离子反应生成硫铝酸盐。
这种化合物在一定条件下会形成膨胀产物，从而引起混凝土的体积膨胀和开裂。
影响硫酸盐侵蚀的因素硫酸盐侵蚀混凝土的程度受到多种因素的影响。
以下是一些主要因素：1.硫酸盐浓度：浓度越高，侵蚀作用越明显。
2.温度：较高温度下，反应速率加快。
3.湿度：湿润环境有利于溶解和扩散。
4.混凝土配比：合理的配比可以提高混凝土抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
5.水泥类型：不同类型的水泥对硫酸盐的抵抗能力不同。
硫酸盐侵蚀的影响硫酸盐侵蚀对混凝土结构的影响是多方面的。
以下是一些主要影响：1.强度损失：硫酸盐侵蚀会导致混凝土的强度下降，甚至造成结构失效。
2.表面剥落：硫酸盐侵蚀会使混凝土表面产生剥落和龟裂现象。
3.颜色变化：硫酸盐侵蚀还可能导致混凝土颜色的改变，影响建筑外观。
4.膨胀和开裂：在一些情况下，硫铝酸盐的形成会引起混凝土体积膨胀和开裂。
防治措施为了防止或减轻硫酸盐对混凝土的侵蚀，可以采取以下措施：1.选择合适的水泥类型：一些特殊用途水泥具有更好的抗硫酸盐能力。
2.控制混凝土配比：合理控制水灰比、矿物掺合料的使用，增加混凝土的密实性和抗渗性。
混凝土的抗硫酸盐侵蚀
混凝土的抗硫酸盐侵蚀混凝土是一种常见的建筑材料，具有良好的耐久性和承载能力。
但是，当混凝土长时间暴露在硫酸盐环境下时，可能会遭受硫酸盐侵蚀，导致混凝土结构的损坏。
因此，研究混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能以及相应的改进措施具有重要意义。
一、硫酸盐对混凝土的侵蚀机理混凝土遭受硫酸盐侵蚀主要是由于硫酸盐中的硫酸离子与混凝土中的水合钙、三钙硅酸盐等物质发生化学反应，形成硫酸钙等产物。
这些产物会导致混凝土内部的体积膨胀，并与混凝土内部的孔隙空间产生压力，最终导致混凝土的破坏。
二、提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能的方法1. 选择合适的混凝土材料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能与材料的成分有着密切的关系。
因此，在设计混凝土配合比时，应选择适当的水泥种类和掺合料，并控制水灰比，以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 添加抗硫酸盐侵蚀剂抗硫酸盐侵蚀剂是一种可以减缓硫酸盐对混凝土侵蚀的添加剂。
添加抗硫酸盐侵蚀剂可以改善混凝土的耐蚀性能，减少混凝土受硫酸盐侵蚀的速度。
3. 加强混凝土的密实性混凝土的密实性对其抗硫酸盐侵蚀性能有着重要影响。
通过采取密实性强的混凝土施工工艺，例如采用振捣和压实等措施，可以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
4. 表面防护措施为了进一步提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，可以对混凝土表面进行防护处理。
涂覆适当的防渗透剂或者表面涂料可以减少硫酸盐对混凝土的侵蚀，并提高混凝土的耐蚀性。
5. 定期维护与修复定期对混凝土进行维护与修复也是保证其抗硫酸盐侵蚀性能的重要手段。
通过及时修复混凝土表面的损坏和裂缝，可以防止硫酸盐渗入混凝土内部，减轻其侵蚀效应。
总结混凝土的抗硫酸盐侵蚀是保证混凝土结构耐久性的重要方面。
通过选择合适的混凝土材料、添加抗硫酸盐侵蚀剂、加强混凝土的密实性、采取表面防护措施以及定期维护与修复，可以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，延长混凝土结构的使用寿命。
因此，在混凝土结构设计和施工过程中，需要充分考虑硫酸盐侵蚀的影响，并采取相应的措施来提高混凝土的耐蚀性能。
混凝土硫酸盐侵蚀研究
ＳＥ Ｅ Ｅ ＮＬ０ ． ＣＮ ＆Ｔ ＨＯ０Ｙ ＩＣ Ｃ
皿圈
混 凝 土硫 酸 盐 侵 蚀 研 究
段 恩 朝 （ 西安 市建 设 工程 质量安 全监 督站 西安 ７ ０ ３） １ ０ ０
摘 要 ： 文根 据结 晶产物和破 坏形式 的不 同 阐述 了混凝土硫 酸盐侵蚀破 坏的 四种机 理 ， 本 分析 了影响影响混凝土硫 酸盐侵蚀 的内因（ 泥 水 品种 、 凝土 的密 实性和 配合 比） 混 和外 因（ 侵蚀 离子 浓度 ， 环境酸 度） 以及 几种常 用掺 合料 对混 凝土抗硫 酸 盐侵蚀性 能的 影响 ， ， 并给 出提 高混 凝 土抗 硫 酸 盐 侵 蚀 的建 议 ， 法 。 方 关键 词 ： 混凝土 硫酸 盐侵蚀 影响 因素 中图 分 类 号 ： Ｕ ２ Ｔ ５８ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ２ ７ １ ２ １ ） ４ ａ－ ０ ０ １ ７ －３ ９ （ ０ ２ ０ （） ０ ７ － ２ ５ 自从 波 兰 特 水 泥 诞 生 之 日起 ， 凝 土 混 Ｎａ Ｓ ‘ ０ ２ Ｏ４ １ Ｈ ２ Ｏ＋Ｃａ ＯＨ）一 Ｃａ （ ２ ＳＯ４ 缝 ， ‘ 以及 本 身 所 含 有 的 可 反应 物 质的 量 ， 因 Ｏ Ｎ ＯＨ ＋８ Ｏ Ｈ２ 因取 材 方 便 、 格 低 廉 、 工 性 好 广 泛 用 于 ２Ｈ２ ＋２ ａ 价 施 此 混 凝 土 的 密 实 度与 其 抗 硫 酸 盐 侵 蚀能 力 各 类 工 程 中 ， 为 目前 工 程 界 用 量 最 大 的 成 ４ ａ Ａ１０ Ｏ ３ Ｃ Ｓ ４２ 密 切 相 关 。 凝 土 的 密 实度 越 高 ， 凝 土 内 Ｃ Ｏ’ １ Ｈ２ ＋ （ ａ Ｏ ‘ Ｈ２ ２３ ３ Ｏ） 混 混
Ｈ Ｏ＋２ ＮａＯＨ ＋８ ２ Ｈ Ｏ 坏 现 象 。 此 有 必 要 对 混 凝 土 硫 酸 盐 侵 蚀 ２ ２ 因 问题进行深 入的研究和探 讨。 １ ３ 和 ｓ 复合侵蚀 ． Ｍｇ Ｏ一
硫酸盐对混凝土影响研究现状
硫酸盐对混凝土影响研究现状
硫酸盐是一种常见的混凝土化学腐蚀因素，其来源主要是来自混凝土材料中的氧化硫化物或水中的含硫离子等。
硫酸盐的腐蚀作用会使得混凝土失去其原有的力学性能，从而影响混凝土结构的耐久性和使用寿命。
因此，研究硫酸盐对混凝土影响的现状和趋势是非常重要的。
目前，硫酸盐对混凝土影响的研究主要包括以下几个方面：
1.硫酸盐对混凝土抗压强度的影响：研究发现，当混凝土中含有一定量的硫酸盐时，其抗压强度会显著下降。
分析表明，硫酸盐会与混凝土中的水化产物反应并产生结晶，进而导致混凝土结构的破坏。
2.硫酸盐对混凝土微观结构的影响：硫酸盐腐蚀会引起混凝土中钙矾石、氧化铁等物质的溶解，导致混凝土中空隙和孔隙度增大，从而降低混凝土的密实性和承载能力。
3.硫酸盐对混凝土耐久性的影响：硫酸盐对混凝土耐久性的影响涉及到混凝土的长期使用寿命和结构安全。
研究表明，硫酸盐腐蚀会加速混凝土的老化速度并导致混凝土的裂缝和破坏，从而影响混凝土的使用寿命和结构安全。
4.硫酸盐对混凝土的防护方法：目前，针对硫酸盐对混凝土的腐蚀作用，研究者提出了多种防护方式和技术，例如添加防腐剂、选用具有良好抗硫酸盐性能的混凝土材料、提高混凝土密实性等。
综上，硫酸盐对混凝土的影响研究仍在不断深入，研究者们正积极探索更有效的防护方法，以提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。
硫酸盐侵蚀混凝土机理
硫酸盐侵蚀混凝土机理混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其优点包括强度高、耐久性好等。
然而，在一些特定的环境条件下，混凝土可能会受到硫酸盐的侵蚀。
硫酸盐侵蚀混凝土是指硫酸盐溶液与混凝土中的水泥石进行化学反应，导致混凝土的破坏和损失。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理可以分为以下几个方面：1. 硫酸盐与水泥石的反应：硫酸盐与水泥石中的水化产物发生反应，生成硬硫酸钙和水化硫铝酸钙等产物。
这些产物具有较大的体积膨胀性，会导致混凝土内部的应力增大，从而引起混凝土的开裂和破坏。
2. 离子交换反应：硫酸盐中的硫酸根离子与混凝土中的钙离子发生离子交换反应，形成溶解的钙硫酸盐。
这些溶解的盐类会进一步腐蚀混凝土内部的水泥石，破坏其结构和强度。
3. 酸性侵蚀作用：硫酸盐溶液具有一定的酸性，可直接腐蚀混凝土中的水泥石。
硫酸盐溶液中的酸性成分与水泥石中的矿物质发生反应，使其溶解或转化为其他产物，从而导致混凝土的破坏。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理与多个因素相关。
首先，硫酸盐的浓度和pH值是影响侵蚀程度的重要因素。
浓度越高、pH值越低，侵蚀速度越快。
其次，混凝土中的水泥石含量和质量也会影响其抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
水泥石含量越高、质量越好，混凝土的抗侵蚀性能越强。
此外，温度、湿度、氧化还原环境等因素也会对硫酸盐侵蚀混凝土产生影响。
为了减轻硫酸盐对混凝土的侵蚀，可以采取以下措施：1. 选择合适的混凝土配比和材料：合理设计混凝土配比，增加水泥石的含量，选择优质的水泥和骨料，以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
2. 使用抗硫酸盐添加剂：在混凝土中加入抗硫酸盐添加剂，可以降低硫酸盐对混凝土的侵蚀速度，提高混凝土的抗侵蚀性能。
3. 加强维护和保养：定期检查混凝土结构，及时修补和加固受损部位，防止硫酸盐侵蚀的进一步发展。
硫酸盐侵蚀是混凝土破坏的重要原因之一。
了解硫酸盐侵蚀混凝土的机理，有助于我们采取相应的措施来减轻侵蚀的程度，提高混凝土的耐久性和使用寿命。
在工程实践中，我们应该根据具体情况选择合适的材料和配比，加强维护和保养，以保证混凝土结构的安全可靠。
混凝土的硫酸盐腐蚀
4.2 物理-硫酸盐耦合作用下的腐蚀研究
杨礼明研究了碳化后的高性能混杂纤维增强膨胀混凝土在５％硫酸镁溶液 中的损伤过程。得到碳化一定程度密实了混凝土表层，但改变了混凝土表 层的化学组成，降低混凝土的抗硫酸镁腐蚀性
邢明亮通过硫酸盐腐蚀与疲劳荷载叠加试验，发现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
单硫酸盐 作用下混 凝土腐蚀
耦合-硫 酸. 盐腐
蚀
化学耦 合-硫酸 盐腐蚀
物理耦合 （包括荷载） -硫酸盐腐蚀.
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
William 等的研究表明：硫酸根离子从 1%变化到 4%时，混凝土 的腐蚀情况加重明显。
Santhanam等系统地研宄了混凝土在不同硫酸盐腐蚀环境中的腐蚀 机理，总结了混凝土抗硫酸盐腐蚀的试验方法的发展历程，并给出了 硫酸盐腐蚀模型的临界参数取值。
Aanthanam 研究了水泥含铝量对混凝土硫酸盐侵蚀的影响，研究结 果表明低铝水泥可以明显提高钙矾石型硫酸盐侵蚀能力。
Shikrk 通过实验得出：随着硅灰掺量的增加，混凝土的抗硫酸钠腐 蚀能力随之提高，但抗硫酸镁能力逐渐降低。
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
Rozirre等进行了混凝土和砂浆在PH值为常量的硫酸盐腐蚀 环境中的性能退化，研究表明在水泥中掺入30%的粉煤灰可 以提高砂浆和混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力，在水泥中掺入 0160%的高炉矿渣时04混凝土的性能最好。
水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀
目录
contents
引言
1
硫酸盐腐蚀类型 及机理
3
研究展望
5
2
硫酸盐腐蚀的来源及 影响因素
4
混凝土抗硫酸盐腐 蚀研究
硫酸盐侵蚀混凝土机理
硫酸盐侵蚀混凝土机理硫酸盐侵蚀混凝土机理硫酸盐侵蚀是混凝土结构中常见的一种破坏形式，其机理主要是由于硫酸盐与混凝土中的水泥石化合物反应，导致混凝土的体积膨胀和强度降低。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理主要包括以下几个方面：1. 硫酸盐与水泥石化合物反应硫酸盐与水泥石化合物反应是硫酸盐侵蚀混凝土的主要机理之一。
硫酸盐与水泥石化合物反应会产生硬脆的钙矾石和钙硫铝酸盐等产物，这些产物会导致混凝土的体积膨胀和强度降低。
2. 水泥石化合物的溶解硫酸盐侵蚀混凝土的另一个机理是水泥石化合物的溶解。
硫酸盐会与水泥石化合物中的钙离子反应，形成可溶性的硫酸钙，这会导致水泥石化合物的溶解，从而导致混凝土的强度降低。
3. 混凝土中的钙离子流失硫酸盐侵蚀混凝土的第三个机理是混凝土中的钙离子流失。
硫酸盐会与混凝土中的钙离子反应，形成可溶性的硫酸钙，这会导致混凝土中的钙离子流失，从而导致混凝土的强度降低。
4. 混凝土中的孔隙度增加硫酸盐侵蚀混凝土的第四个机理是混凝土中的孔隙度增加。
硫酸盐会与混凝土中的水泥石化合物反应，产生体积膨胀，从而导致混凝土中的孔隙度增加，这会导致混凝土的强度降低。
综上所述，硫酸盐侵蚀混凝土的机理主要包括硫酸盐与水泥石化合物反应、水泥石化合物的溶解、混凝土中的钙离子流失和混凝土中的孔隙度增加等方面。
为了避免硫酸盐侵蚀混凝土的发生，我们需要在混凝土的设计和施工中注意以下几点：1. 选择合适的水泥品种选择合适的水泥品种是避免硫酸盐侵蚀混凝土的关键。
一般来说，硫酸盐侵蚀混凝土的抗侵蚀性能与水泥中三氧化二铝含量有关，因此，选择低三氧化二铝水泥是避免硫酸盐侵蚀混凝土的有效措施之一。
2. 控制混凝土中的硫酸盐含量控制混凝土中的硫酸盐含量也是避免硫酸盐侵蚀混凝土的重要措施之一。
在混凝土的设计和施工中，应该尽量减少混凝土中的硫酸盐含量，以降低硫酸盐侵蚀混凝土的风险。
3. 加强混凝土的密实性加强混凝土的密实性也是避免硫酸盐侵蚀混凝土的有效措施之一。
混凝土抗硫酸盐
混凝土抗硫酸盐侵蚀研究进展在影响混凝土耐久性的因素中，硫酸盐侵蚀破坏更为受到了混凝土科技工作者的关注，被认为是引起混凝土材料失效破坏的四大主要因素之一。
硫酸盐侵蚀也是影响因素最复杂，危害性最大的一种环境水侵蚀。
环境中的硫酸根离子渗入混凝土内部并与水化产物发生反应，产生膨胀、开裂、剥落等现象，从而使得混凝土强度和粘性降低并丧失。
如何预防和减轻硫酸盐对混凝土的侵蚀破坏一直是混凝土耐久性研究的一项重要内容。
对混凝土结构侵蚀的硫酸盐环境水主要分为:水中的硫酸盐对混凝土结构的腐蚀，包括温泉水、地下水，盐湖水及海水等；土壤中的硫酸盐对混凝土结构的腐蚀包括内陆盐土壤滨海盐土壤两大类。
3.1 混凝土硫酸盐侵蚀机理混凝土硫酸盐侵蚀破坏的实质，是环境水中的SO42-进入混凝土内部，与水泥中的Ca(OH)2发生反应生成难溶性物质，这些难溶性物质由于吸收了大量的水分而产生体积膨胀，从而使混凝土结构产生破坏。
混凝土硫酸盐侵蚀可以分为两大类:物理性侵蚀和化学性侵蚀。
(1)混凝土硫酸盐物理性侵蚀混凝土酸盐物理性侵蚀，实际上是混凝土在潮湿状态下，通过毛细作用吸进各种可溶性溶液，在干燥条件下经蒸发、浓缩而结晶。
混凝土中的Na2SO4;和MgSO4从水中结晶，形成Na2SO4·10H2O和MgSO4·7H2O晶体。
Na2SO4+10H2O→Na2SO4·10H2O (l-1)MgSO4+ 7H2O→MgSO4·7H2O (1-2)这个过程体积膨胀了4-5倍，产生的膨胀压力超过混凝土的抗拉强度时，就引发混凝土的开裂与破坏，这种破坏通常发生在干湿循环区。
(2)混凝土硫酸盐化学性侵蚀由于在侵蚀过程中的阳离子不同，反应机理也不同，因此一般把硫酸盐侵蚀分为两类:一般硫酸盐侵蚀和镁盐侵蚀。
而一般硫酸盐侵蚀又因为生成产物不同，可以分为钙矾石(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H20)膨胀侵蚀，石膏(CaSO4·2H2O)膨胀侵蚀，和碳硫硅钙石(CaSiO3·CaSiO3·CaSO4·15H2O)膨胀侵蚀等三种破坏类型。
混凝土中硫酸盐侵蚀原理
混凝土中硫酸盐侵蚀原理一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路和桥梁等工程中的材料。
然而，随着时间的推移，混凝土表面可能会出现腐蚀现象，这可能导致工程结构的损坏。
硫酸盐是导致混凝土腐蚀的主要因素之一。
本文将介绍混凝土中硫酸盐侵蚀的原理。
二、混凝土中硫酸盐的来源混凝土中的硫酸盐来自多种多样的渠道，包括大气沉降、地下水和土壤中的硫酸盐、废水、混凝土成分和其他材料中的硫酸盐等。
其中，地下水和土壤中的硫酸盐是混凝土中硫酸盐含量的主要来源。
三、硫酸盐侵蚀的机理硫酸盐侵蚀的机理可以分为以下几个方面：1.硫酸盐离子的渗透硫酸盐离子可以通过混凝土孔隙进入混凝土结构中。
当硫酸盐离子的浓度超过混凝土中的饱和度时，硫酸盐离子将溶解混凝土中的钙、铝和硅等成分，形成硫铝酸盐。
硫铝酸盐是一种具有腐蚀性的物质，可以破坏混凝土结构。
2.硫酸盐离子的化学反应硫酸盐离子可以与混凝土中的钙、铝和硅等成分发生化学反应，形成硫铝酸盐和硫酸钙等物质。
硫铝酸盐是一种具有腐蚀性的物质，可以破坏混凝土结构。
3.硫酸盐离子的晶体生长硫酸盐离子可以在混凝土孔隙中形成晶体，这些晶体会扩大孔隙大小，导致混凝土结构的损坏。
4.硫酸盐离子的体积膨胀硫酸盐离子可以引起混凝土的体积膨胀，这会导致混凝土结构的损坏。
同时，硫酸盐离子也可以引起混凝土的内部应力，导致混凝土结构的裂纹和破坏。
四、硫酸盐侵蚀的类型硫酸盐侵蚀可以分为化学侵蚀和物理侵蚀两种类型。
1.化学侵蚀化学侵蚀是指硫酸盐离子与混凝土中的成分发生化学反应，导致混凝土结构的损坏。
化学侵蚀对混凝土结构的影响主要取决于硫酸盐离子的浓度、混凝土的成分和温度等因素。
2.物理侵蚀物理侵蚀是指硫酸盐离子在混凝土孔隙中形成晶体，导致混凝土结构的损坏。
物理侵蚀对混凝土结构的影响主要取决于硫酸盐离子的浓度、温度和湿度等因素。
五、硫酸盐侵蚀的影响因素硫酸盐侵蚀的影响因素主要包括硫酸盐离子的浓度、混凝土结构的成分、温度、湿度、养护等因素。
混凝土中硫酸盐侵蚀的原理
混凝土中硫酸盐侵蚀的原理一、前言混凝土是一种重要的建筑材料，但在使用过程中，由于外界环境的影响，可能会出现各种问题，其中之一就是硫酸盐侵蚀。
本文将从混凝土的组成结构、硫酸盐的特性、侵蚀的机理等方面，分析混凝土中硫酸盐侵蚀的原理。
二、混凝土的组成结构混凝土主要由水泥、砂子、石子、水和混凝土外加剂等组成。
其中，水泥是混凝土的基础材料，主要由三种化合物组成：硅酸钙(C3S)、三钙硅酸盐(C2S)、三钙铝酸盐(C3A)。
硅酸钙是水泥中含量最多、活性最高的成分，其水化产物主要是硅酸钙水化胶凝体(C-S-H)。
C2S的水化反应相对较慢，但其水化产物的强度和稳定性较高，可以增加混凝土的硬度和耐久性。
C3A的水化反应则相对猛烈，容易产生膨胀和裂缝。
三、硫酸盐的特性硫酸盐是一种化学物质，广泛存在于自然界中，包括土壤、地下水、海水等。
硫酸盐分为无机硫酸盐和有机硫酸盐两类。
其中，无机硫酸盐主要是硫酸钙(CaSO4)和硫酸镁(MgSO4)。
硫酸盐的侵蚀主要是通过其与混凝土中的钙系化合物反应，形成钙硫酸盐沉淀物，导致混凝土中的结构破坏。
四、硫酸盐侵蚀的机理硫酸盐侵蚀的机理主要涉及以下几个方面：1. 硫酸盐与混凝土中的钙系化合物反应硫酸盐与混凝土中的钙系化合物反应，主要是钙硫酸盐的形成。
硫酸盐与混凝土中的Ca(OH)2、C3A等化合物反应，可以生成钙硫酸盐沉淀物，导致混凝土中的结构破坏。
硫酸盐与混凝土中的Ca(OH)2反应，会生成钙硫酸盐水化物(CSHS)和石膏，石膏的体积膨胀会导致混凝土的脆化和破坏；硫酸盐与混凝土中的C3A反应，会生成钙硫铝酸盐，导致混凝土的体积膨胀和破坏。
2. 水分的作用水分是硫酸盐侵蚀的重要因素之一。
当混凝土中有足够的水分时，硫酸盐可以通过水的作用形成钙硫酸盐沉淀物，导致混凝土中的结构破坏。
此外，水分还可以促进硫酸盐与混凝土中的化合物反应，加速侵蚀过程。
3. 混凝土的孔隙结构混凝土中的孔隙结构对硫酸盐侵蚀也有重要的影响。
硫酸盐侵蚀混凝土机理
硫酸盐侵蚀混凝土机理混凝土是一种常用的建筑材料，具有良好的耐久性和强度。
然而，在某些特定的环境条件下，混凝土却可能受到硫酸盐侵蚀导致损坏。
硫酸盐侵蚀是指硫酸盐溶液中的硫酸根离子对混凝土产生化学反应，导致混凝土的物理和化学性质发生变化，从而引起混凝土的破坏。
本文将从几个方面探讨硫酸盐侵蚀混凝土的机理。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理与硫酸根离子对混凝土中的水化产物的破坏有关。
在水泥水化的过程中，硫酸盐会与水化产物中的钙离子发生反应，生成硫酸钙。
硫酸钙是一种不稳定的产物，容易溶解在水中。
当硫酸盐溶液浸泡混凝土时，硫酸根离子与水化产物中的钙离子反应，生成可溶性的硫酸钙，并且释放出氢离子。
这些溶解的物质会导致混凝土中的钙离子流失，进一步破坏混凝土的结构。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理还与硫酸盐溶液中的酸碱性有关。
硫酸盐溶液的酸碱性可以通过pH值来表示。
当硫酸盐溶液的pH值低于7时，溶液呈酸性；当pH值高于7时，溶液呈碱性。
硫酸盐溶液的酸性会使混凝土中的水化产物发生溶解，而碱性则会使水化产物发生脱水反应。
因此，无论是酸性还是碱性的硫酸盐溶液都能对混凝土造成损害。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理还与混凝土中的孔隙结构有关。
混凝土是一种多孔材料，其孔隙结构对其性能具有重要影响。
硫酸盐侵蚀会导致混凝土中的孔隙结构发生变化，使孔隙变得更大、更多。
这会导致混凝土的渗透性增加，使硫酸盐溶液更容易渗透到混凝土内部，加剧侵蚀的程度。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理还与混凝土中的化学成分有关。
混凝土中的主要成分是水泥、骨料和水。
水泥中的三钙硅酸盐和硫酸盐是主要的反应物质，其含量和性质对硫酸盐侵蚀的程度起着重要作用。
骨料中的硅酸盐矿物也会与硫酸盐发生反应，进一步加剧侵蚀的程度。
此外，水中的离子含量和pH值也会对硫酸盐侵蚀产生影响。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理涉及水化产物的破坏、酸碱性的影响、孔隙结构的变化和混凝土化学成分的作用。
了解硫酸盐侵蚀混凝土的机理对于预防和修复硫酸盐侵蚀损坏具有重要意义。
硫酸盐腐蚀
2.实验目的：不少文献中提到，由于体积膨胀，将 引起混凝土内部产生应力，但对这种应力的还很 欠缺，该实验对膨胀内应力进行测定分析，进而 分析硫酸盐侵蚀如何是影响混凝土构件的抗力衰 减。
3.实验方法： A.试件的制作，试验数据的采集，分析； B.测定构件的混凝土实际强度；
1.硫酸盐侵蚀的基本原理
（2）水化硫铝酸钙的生成 当SO42-离子浓度较低时，与水泥中的高碱水化硫
铝酸钙反应生成体积膨胀的水化硫铝酸钙针状 结晶，反应可表示为：
当SO42-离子浓度较高时，会有石膏析晶出现。
2. 对结构抗力的影响
硫酸盐腐蚀拉强度时，就使混凝土产生 开裂、剥落等现象，从而使混凝土因强度 和粘结性能的丧失而发生破坏，使结构抗 力衰减。
➢孙家瑛等给出了混凝土试件在5%Na2SO4溶液中混凝土受硫酸 盐侵蚀后膨胀率随时间发展的测试结果。
谢谢聆听！
硫酸盐腐蚀
1
1.硫酸盐侵蚀的基本原理
硫酸盐对混凝土的侵蚀是一个非常复杂的物理化 学过程，其实质是环境说中的SO42-渗入到混凝 土中和水泥的水化产物发生反应，生成具有膨 胀性的侵蚀产物，从而在混凝土内部产生内应 力。
（1）石膏析晶型腐蚀 硫酸盐与混凝土中的Ca(OH)2反应生成不溶性
CaSO4，这种腐蚀的基本化学反应式为：
➢膨胀机理：混凝土体积的膨胀主要是由于环境介质中的液相物 质渗入混凝土中，与混凝土中的水化产物发生化学反应，在混凝 土内部产生了难溶而又体积膨胀的新物质。
➢Kelham系统地研究了不同水泥组分对水化硫铝酸钙生成引起混 凝土膨胀率的影响，在综合考虑水泥比表面积主要成分的基础上， 建立了预测混凝土构件在90摄氏度养护12h后混凝土膨胀率的计 算模型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关 键词 ： 酸 盐 溶液 浓度 水胶 比 养护 时间 应 力状 态 硫
根 据相 关调 查 ．在 淡 水 湖 泊 和 河 流 中 ．０ ２ 离 子 的 含 量 通 增 大 ． 凝 土 内部 由于 体 积 膨 胀 产 生 膨胀 应 力 ． 这 一 应 力 超 过 Ｓ４一 混 当 常 不超 过 ６ ｍ ／ ． 达 到 １０ ／ ０ ｇＬ 而 ０ ｍｇ Ｌ的情 况 极 为 罕见 。 而 在 地 下 混 凝 土 的强 度 时 ． 凝 土 发 生破 坏 『。 然 混 Ｊ 根据 浓 度 积 规 则 ， Ｉ Ｉ 只有 当侵 矿 化 水 中 ．０ ２ 离 子 的含 量 相 当高 ．如 在 湖 滨 干 湿 交 替 带 地 下 蚀 溶液 中 的 Ｓ ４ 一 毛 细 孔 中 的 Ｃ ２ 浓 度 积 大 于 或 等 于 Ｃ Ｓ ４ Ｓ ４一 ０２和 ａ＋ ａ０ 水 Ｓ ４ 一 到 １０ ｍ ．铁 路 隧 洞 穿过 侏 罗 纪 、 白垩 纪 含 盐 红 的浓 度 积 时 才 能 有 石 膏结 晶析 出 。因 此 ． 有 当溶 液 中 的 Ｓ ４ 一 ０ ２达 ４ ０ ＃Ｌ 只 ０２ 层． 地下 水 中 Ｓ ４ 一 量 甚 至 达 到 ２ １ ｍｇ ｐ 地 下 衬 砌 混 凝 土 浓 度 非 常高 时 ． 膏 结 晶 侵 蚀 才起 主 导 作 用 不 同 的材 料 和 环 ０２含 ８５ ／ ］ Ｌ。 石 受 到 硫 酸 盐 侵 蚀 后 ． 发 生 一 系列 的 物理 化 学 反 应 ． 成 的 钙 矾 境 条件 ． 凝 土 抵抗 石 膏 侵蚀 的 能 力不 同 文献 ｆ研 究 得 到 水 胶 会 生 混 ｌ 引 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 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 １］ 混 构 发 生 变 化 、 隙 扩 展 、 学性 能劣 化 ， 至结 构 破 坏［ 裂 力 甚 ３ １ 此， 。因 研 非 常 重 要 的 意 义 。文 献『４认 为 水 泥 中的 硅 酸 三 钙 含 量 越 多 ， 究 硫 酸 盐对 混凝 土 的腐 蚀 机 理 具有 非 常 重 要 的 意义 。 凝 土 由 石 膏 导致 破 坏 的时 间越 短 。另 外 ． 液 Ｐ 溶 Ｈ值 对 混 凝 土 中 硫 酸 盐 对 混 凝 土 的 腐 蚀 是 一 个 非 常 复 杂 的 物 理 化 学 过 程 。 石 膏 生 成 也有 影 响 ．Ｈ 值 越 高 ． 行 反 应 所需 要 的 Ｓ ４ 一 Ｐ 进 ０ ２ 浓度 也 由 于混 凝 土 本 身 是 一 种 由石 子 、 、 和 粉煤 灰 等 外 掺 料 组 合 而 增 加 ． Ｐ 值 大 于 １ ． ． 难产 生石 膏［ 砂 水 当 Ｈ ２９时 很 坷。 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 ３ 硅 灰 石 膏 型 、 裂 缝 或 气 泡 等 初 始缺 陷 ． 当外 界 Ｓ ４ ～ 入 到 混凝 土 的 内部 ， ０２侵 与 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 生 Ｔ ａｍａｉ） ｈｕ ａｉ ｔ ｔ 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 后 ， 成 产物 主要 为硅 灰 石 膏 （ｈ ｕ ｓ ｅ。Ｔ ａ ｍ ｓｅ的 结 构 式 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 为 Ｃ ６Ｓ（Ｈ ６ ２ Ｈ ０・Ｓ ４２・ Ｏ ） ］化 学 分 子 式 为 Ｃ — ａ ［ Ｏ ）］ ４ ２ 【 ０ ） （ ３ ２， ｉ ２・ （ Ｃ ａ 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 Ｃ ３ Ｃ Ｓ０ ・ ａ ０ ・５ ２ —— ０ ・ ａ ｉ ３ Ｃ Ｓ ４ １ Ｈ ０．它 与 钙 矾石 虽然 不 属 于一 个 晶 系 ，
混 凝 土 的 强 度 和 粘结 性 能 降低 Ｈ 。从 研 究 角 度 上 ， 以分 为物 理 可 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 ， 混 凝 土 内结 晶膨 胀 ， 而 导 致 混 凝 土 表面 剥 落 破 坏ｆ１ 在 从 ５。 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 （ Ｈ）水 化 硅 酸 钙 （ — — 、 化 铝 酸 钙 （ — — 、 矾 Ｃ 、 Ｃ Ｓ Ｈ）水 Ｃ Ａ Ｈ） 钙 石 （ Ｆ ） 单 硫 型水 化 硫 铝 酸 钙 （ Ｆ 和硫 酸 盐 发 生 化 学 反 应 Ａ Ｔ和 Ａ Ｍ） 生 成 钙 矾石 、 膏 、 硫 硅 酸钙 和氢 氧 化 镁 等同 石 碳 。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 ． 据 目前 研 究 ， 要 有 钙 矾 石 型 、 膏 型 、 灰 石 膏 型 根 主 石 硅 和 混 合 型ｍ 。
文献标识１ ）３ ０ １ — ２ １ ０ — ２ Ｘ（０ ２０ — １ ２ ０
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 述 了硫 酸 盐对 混凝 土 的 腐蚀 机 理 。 要 包括 物 理作 瓣和化 学 作 用 。 示 了 硫 酸 盐 腐 蚀 混 凝土 中影 响 因 阐 主 揭
硫 酸 盐 对 混 凝 土 腐 蚀 机 理 研 究
徐 惠 （ 部岩 土 力 学 与 地 下工 程 国家 重 点 实 验 室 江 苏 徐 州 ２ １ ０ ； 国矿 业 大 学 力 学 与 建筑 工程 学 院 江 苏 徐 州 ２ １ ０ ） 深 ２０ ８ 中 ２ ０ ８
中图分类号： Ｑ Ｔ