混凝土的硫酸盐腐蚀PPT幻灯片课件
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混凝土硫酸盐腐蚀简介
02 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
中的Ca(OH)2含量蚀时间先下降 ,后稳定 ,最后加速下降。混凝土所在青含海的盐各湖种卤化水中学腐成分
高。
蚀,其损伤演化规律与混凝土在硫酸镁溶液中的和破坏矿形物式成一分致也。不尽相
03
同，而且拌合比也不
混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀 ,钙矾石、石膏是主要腐蚀产物 ; 随腐蚀
原因三
13
试验结果
混凝土在青海盐湖卤水溶液腐蚀下的损伤失
原因一
水泥用量大则混凝土 中的Ca(OH)2含量 高。
原因二
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。
原因三
14
试验结果
混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态
原因一
水泥用量大则混凝土 中的Ca(OH)2含量 高。
原因二
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。
原因三
17
最终 结论
最终结论
01
原因一
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
原因二
原因三
水泥用量大则混凝土 混凝土在硫酸镁溶液中腐蚀 ,腐蚀溶液中的水SO泥2的4 品- 和种M不g同2 +，其
6
试验方法
材料选择:
7
试验方法
材料选择:
江南水泥厂 P·Ⅱ·42. 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 。
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
硫酸盐腐蚀
3. 混凝土硫酸盐侵蚀的研究状态
目前，关于硫酸盐侵蚀的研究大部分都 集中在对混凝土的材料层次的研究上。迄 今为止，国内外学者主要进行的实验研究 有：1对腐蚀环境下钢筋锈蚀机理、锈蚀后 钢筋力学性能；2受腐蚀钢筋与混凝土之间 粘结性能；3受腐蚀钢筋混凝土构件的抗压， 抗剪等承载力研究；等等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4. 试验构思
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
硫酸盐腐蚀生成具有膨胀性的腐蚀产 物，在混凝土内部产生内应力，当其内应 力超过混凝土的抗拉强度时，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。
4. 试验构思
C.采用加速试验法与常规试验法进行对比试验； D.混凝土后期体积测定； 5.实验计算方法 A.通过测定构件体积变化根据已有的膨胀率的计算 模型计算膨胀内应力 B.使用仪器测定：1膨胀应力测定仪、压力传感器、 电阻应变仪、2膨胀压力传感器
谢谢！
相关知识链接
做的较多的实验： 1、可渗透混凝土试块的硫酸盐腐蚀的模拟实验。 2、采用替换构件方法进行硫酸盐介质环境中长期工作混凝土受 弯构件试验。 3、采用构件对比法测试硫酸盐腐蚀后的抗压，抗剪，等受力性 能测试。 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。
15_混凝土硫酸盐结晶破坏_微观分析_混凝土
2.1.2 混凝土碳化的影响 经过 8 个月的浸泡后 发现，快速碳化混凝土试件表层发生了较严重的破 坏，砂浆块沿骨料界面从混凝土上脱落，脱落砂浆 表面生成了一层白色产物。没有快速碳化的混凝土 试件表面光滑，无明显破坏现象。这说明混凝土碳 化会加剧半浸泡混凝土的硫酸盐侵蚀破坏，与
2.2 微观分析 2.2.1 硫酸钠溶液的影响 根据图 2 中混凝土的 破坏特点， 分别对沿界面过渡区脱落的水泥净浆表 面和粗骨料表面产物进行了微观分析。 图 5 是水泥 净浆表面的环境扫描电子显微镜 (ESEM)照片和能 谱(EDS)谱，图 6 是骨料表面 ESEM 照片和 EDS 谱。同时还对比分析了液面下混凝土界面过渡区粗 骨料和水泥净浆表面的产物，如图 7 和图 8 所示。 可以看出： 1) 液面以上混凝土内粗骨料表面生 产了硫酸钠晶体，如图 6 所示；而液面下的粗骨料 表面生产了大量针状的钙矾石晶体，如图 8 所示。 2) 液面以上和液面以下的水泥净浆表面都产生了 大量的板状石膏晶体，如图 5 和图 7 所示。 图 9 和图 10 分别是对液面以上和液面以下混凝 土中生成产物的 X 射线衍射(XRD)分析结果。两部 分水泥净浆内的产物组成相同，主要有钙矾石、石 膏、碳酸钙等，但未发现硫酸钠晶体。 根据图 5～图 10 的试验结果发现，位于液面以 上和以下的混凝土各个部分的产物只有粗骨料表面 生成的产物不同：液面以上的混凝土粗骨料表面产 物是硫酸钠晶体，而在液面以下的混凝土粗骨料表
· 632 ·
硅
酸
盐 学
报
2012 年
作用。但是，文献[2]中的试验结果表明，半浸泡在 硫酸钠溶液中的水泥净浆中没有发现硫酸钠晶体， 却发现了大量的钙矾石、石膏等硫酸盐化学侵蚀破 坏产物，硫酸盐化学侵蚀依然是引起净浆试件劣化 破坏的原因。 界面过渡区是混凝土内的薄弱部位， 是影响混 [3–4] 凝土各种性能的决定性因素 。当混凝土全浸泡 在硫酸盐溶液中时，界面过渡区最先，也最容易受 到硫酸盐的侵蚀破坏 [5–8]。因此，研究半浸泡在硫 酸盐环境中的混凝土界面过渡区破坏特点是研究 “混凝土硫酸盐结晶破坏”的重要组成部分，对解 释“混凝土硫酸盐结晶破坏”真正的机理具有重要 的意义。为此，运用环境扫描电子显微镜、X 射线 衍射和能谱仪等微观分析手段， 详细分析半浸泡在 硫酸盐溶液中的混凝土中界面过渡区的破坏特点， 解释混凝土破坏的机理。另外，在文献 [9] 中，作 者认为半浸泡混凝土的碳化部分更易受到硫酸盐 侵蚀破坏，在此将对此开展进一步的微观分析研 究。
混凝土中所含易被硫酸盐、镁盐等物质腐蚀的
表4.7.3性能对比
主要性能 抗压强度 (MPa) 抗折强度 (MPa) 轴拉强度 (MPa) 抗压弹模 (GPa)
C30 OPC 39 5.1 3.1 27.8
C50 HPC 58 7 4.7 34.3
C60 HPC 69 5.4 5.2 35.9
抗冲磨失率(%)
7.1
3.2
2.5
表4.7.4 干缩
• 它具有早强高，韧性，匀质，耐久等特点。 • 适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环
境。
特点
• 高性能混凝土是一种新型混凝土，具有优良的和 易性，高强和耐久性。
• 其主要特征如下图所示： ➢混凝土拌合物具有流态性、自密性、不振动或 稍加振动即能保证成型混凝土均匀密实 ➢混凝土拌合物具有良好的粘聚性、保水性和可 塑性，水下不分散、不离析、稳定性好、可泵 性强。 ➢在混凝土凝结硬化过程中水化热低，利于大体 积混凝土浇筑。混凝土硬化后体积稳定，收缩 变形小，故混凝土内部微裂纹等缺陷少，结构 均匀。 ➢混凝土的密实度高，抵抗水、侵蚀性液体及氯 离子等渗透的能力强，对混凝土内钢筋有很强 的保护能力。
C30 普通混凝 土
C50 泵送混凝 土
C60 泵送混凝土
水泥用量（Kg/cm3）
1级粉煤灰用量 （Kg/cm3）
NSF-A硅粉 水泥 + 粉煤灰 +
NSF-A 硅粉 用水量 (Kg/cm3)
坍落度（cm） 含气量（％）
28d抗压强度（MPa）
460 / /
460
200 20±2
/ 39
357 63 50~63 474
114~118 20±2 2.6 58
357 63 76~88 502
98~102 20±2
硫酸盐腐蚀混凝土原理
硫酸盐腐蚀混凝土原理
硫酸盐腐蚀混凝土是指硫酸盐与混凝土中的水泥反应，导致混凝土结构的破坏。
硫酸盐腐蚀混凝土的原理主要包括以下几个方面：
1. 硫酸盐与水泥反应
硫酸盐与水泥反应会产生硬化产物，但这种反应也会导致水泥中的钙矾石（C3A）和钙铝酸盐（C4AF）与硫酸盐反应，生成硬化产物和膨胀产物。
这些产物会导致混凝土的体积膨胀，从而破坏混凝土的结构。
2. 硫酸盐与混凝土中的钙反应
硫酸盐还可以与混凝土中的钙反应，生成硬化产物和膨胀产物。
这些产物同样会导致混凝土的体积膨胀，从而破坏混凝土的结构。
3. 硫酸盐与混凝土中的铝反应
硫酸盐还可以与混凝土中的铝反应，生成硬化产物和膨胀产物。
这些产物同样会导致混凝土的体积膨胀，从而破坏混凝土的结构。
4. 硫酸盐与混凝土中的钾、钠反应
硫酸盐还可以与混凝土中的钾、钠反应，生成硬化产物和膨胀产物。
这些产物同样会导致混凝土的体积膨胀，从而破坏混凝土的结构。
总之，硫酸盐腐蚀混凝土的原理是硫酸盐与混凝土中的水泥、钙、铝、钾、钠等成分反应，生成硬化产物和膨胀产物，导致混凝土的体积膨胀，从而破坏混凝土的结构。
为了防止硫酸盐腐蚀混凝土，需要采取一系列的防护措施，如选择合适的水泥、控制混凝土中的硫酸盐含量、采用防水材料等。
《硫酸盐侵蚀》课件
。
硫酸盐侵蚀的影响和危害
硫酸盐侵蚀会导致混凝土结构 开裂、剥落、粉化等现象，严 重影响建筑物的安全性和耐久 性。
硫酸盐侵蚀还会加速钢筋锈蚀 ，降低建筑物的承载能力和使 用寿命。
此外，硫酸盐侵蚀还会导致建 筑物外观和机制
硫酸盐侵蚀的化学原理
硫酸盐侵蚀的化学原理主要涉及到水化物、水解物和含水化 合物的反应。当硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙反应时，会产 生新的化合物，如石膏和硫铝酸钙，这些化合物会导致混凝 土体积膨胀和开裂。
1
需要进一步研究不同因素对硫酸盐侵蚀的影响机 制，如不同水泥品种、不同掺合料对混凝土抗硫 酸盐侵蚀性能的影响。
2
需要研究新型的混凝土材料和防护措施，以提高 混凝土的耐久性和抗硫酸盐侵蚀性能。
3
需要加强工程实践中的监测和维护，及时发现和 处理混凝土硫酸盐侵蚀问题，以保障工程的安全 性和长期性能。
感谢观看
《硫酸盐侵蚀》 PPT课件
目 录
• 硫酸盐侵蚀概述 • 硫酸盐侵蚀的原理和机制 • 硫酸盐侵蚀的预防和治理 • 硫酸盐侵蚀的研究现状和发展趋
势 • 结论
01
硫酸盐侵蚀概述
硫酸盐侵蚀的定义
01
硫酸盐侵蚀是指混凝土中的硫酸 盐与水泥水化产物发生化学反应 ，导致混凝土结构破坏的过程。
02
硫酸盐主要来源于地下水、雨水 、工业废水等，当混凝土长期处 于这些含硫酸盐的介质中时，就 可能发生硫酸盐侵蚀。
硫酸盐侵蚀的研究发展趋势和展望
发展新型抗硫酸盐侵蚀材料
研究发展趋势之一是发展新型抗硫酸盐侵蚀材料，以提高基础设施和建筑物的抗硫酸盐侵 蚀能力。
加强环境因素对硫酸盐侵蚀的影响研究
研究发展趋势之二是加强环境因素对硫酸盐侵蚀的影响研究，以更全面地了解硫酸盐侵蚀 的机理和过程。
硫酸盐侵蚀的影响和危害
硫酸盐侵蚀会导致混凝土结构 开裂、剥落、粉化等现象，严 重影响建筑物的安全性和耐久 性。
硫酸盐侵蚀还会加速钢筋锈蚀 ，降低建筑物的承载能力和使 用寿命。
此外，硫酸盐侵蚀还会导致建 筑物外观和机制
硫酸盐侵蚀的化学原理
硫酸盐侵蚀的化学原理主要涉及到水化物、水解物和含水化 合物的反应。当硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙反应时，会产 生新的化合物，如石膏和硫铝酸钙，这些化合物会导致混凝 土体积膨胀和开裂。
1
需要进一步研究不同因素对硫酸盐侵蚀的影响机 制，如不同水泥品种、不同掺合料对混凝土抗硫 酸盐侵蚀性能的影响。
2
需要研究新型的混凝土材料和防护措施，以提高 混凝土的耐久性和抗硫酸盐侵蚀性能。
3
需要加强工程实践中的监测和维护，及时发现和 处理混凝土硫酸盐侵蚀问题，以保障工程的安全 性和长期性能。
感谢观看
《硫酸盐侵蚀》 PPT课件
目 录
• 硫酸盐侵蚀概述 • 硫酸盐侵蚀的原理和机制 • 硫酸盐侵蚀的预防和治理 • 硫酸盐侵蚀的研究现状和发展趋
势 • 结论
01
硫酸盐侵蚀概述
硫酸盐侵蚀的定义
01
硫酸盐侵蚀是指混凝土中的硫酸 盐与水泥水化产物发生化学反应 ，导致混凝土结构破坏的过程。
02
硫酸盐主要来源于地下水、雨水 、工业废水等，当混凝土长期处 于这些含硫酸盐的介质中时，就 可能发生硫酸盐侵蚀。
硫酸盐侵蚀的研究发展趋势和展望
发展新型抗硫酸盐侵蚀材料
研究发展趋势之一是发展新型抗硫酸盐侵蚀材料，以提高基础设施和建筑物的抗硫酸盐侵 蚀能力。
加强环境因素对硫酸盐侵蚀的影响研究
研究发展趋势之二是加强环境因素对硫酸盐侵蚀的影响研究，以更全面地了解硫酸盐侵蚀 的机理和过程。
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
混凝土硫酸盐腐蚀简介PPT
硫酸盐腐蚀的危害
01
02
03
结构性能下降
硫酸盐腐蚀会导致混凝土 结构强度、刚度和承载能 力下降，影响结构的正常 使用和安全性能。
维护成本增加
为防止和延缓混凝土硫酸 盐腐蚀，需要定期进行检 测和维护，增加了工程的 长期运营成本。
安全隐患
随着腐蚀程度的加剧，结 构可能出现裂缝、剥落等 现象，对人员安全和财产 安全构成潜在威胁。
2. 涂刷防腐涂料
在清除后的基层上涂刷具有耐腐蚀、防水性能的防腐涂料。
处理措施与效果评价
3. 混凝土修复
采用高强度、耐腐蚀的混凝土材料对桥梁进行修复。
效果评价
经过处理后，该高速公路桥梁的硫酸盐腐蚀问题得到了有效解决，混凝土结构得 到了加固和保护，保证了桥梁的安全运营。同时，处理措施对原结构无损伤、不 影响交通，具有较好的社会效益和经济效益。
02
硫酸盐腐蚀的原理
硫酸盐与水泥的反应
水泥中的矿物成分，如C3A（铝酸三 钙）和C3S（硅酸三钙），能与硫酸 盐离子发生化学反应，生成膨胀性的 腐蚀产物。
这些化学反应通常在水泥水化的早期 阶段开始，并在之后的几十年内持续 进行，导致混凝土结构的破坏。
腐蚀产物的形成与性质
硫酸盐与水泥反应生成的腐蚀产物通常为钙矾石（Ettringite） 和石膏（Gypsum），这些产物在混凝土中形成膨胀压力，导 致混凝土开裂和剥落。
原因分析
该地区地下水中含有大量硫酸盐，桥梁基础长期受到硫酸 盐侵蚀，导致混凝土中的水泥水化产物发生化学反应，形 成膨胀性物质，引发混凝土开裂和剥落。
处理措施与效果评价
处理措施
针对该高速公路桥梁的硫酸盐腐蚀问题，采取了以下处理措施
1. 清除已腐蚀的混凝土
混凝土硫酸盐腐蚀简介
19
THANKS
9
试验 结果
试验结果
01
混凝土在硫酸钠溶液腐蚀下的损伤失效规律 混凝土在硫酸镁溶液腐蚀下的损伤失效规律
02
03 04 05
混凝土在青海盐湖卤水溶液腐蚀下的损伤失
混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态 混凝土在硫酸盐腐蚀下的腐蚀产物分析 外加电场加速扩散法
11
试验结果
混凝土在硫酸钠溶液腐蚀下的损伤失效规律
13
试验结果
混凝土在青海盐湖卤水溶液腐蚀下的损伤失
原因一
水泥用量大则混凝土 中的Ca(OH)2含量 高。
原因二
当的控制水灰比，就
原因三
会使得混凝土的孔隙
率降低，减少碳化速 度。
14
试验结果
混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态
原因一
水泥用量大则混凝土 中的Ca(OH)2含量 高。
原因二
当的控制水灰比，就
原因三
会使得混凝土的孔隙
率降低，减少碳化速 度。
15
试验结果
混凝土在硫酸盐溶液中腐蚀破坏形态
原因一
水泥用量大则混凝土 中的Ca(OH)2含量 高。
原因二
当的控制水灰比，就
原因三
会使得混凝土的孔隙
率降低，减少碳化速 度。
16
试验结果
混凝土在硫酸盐腐蚀下的腐蚀产物分析
原因一
原因二
当的控制水灰比，就
原因三
8
试验方法
2.
实验方法介绍
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。
11硫酸盐的侵蚀
硫酸盐对混凝土的侵蚀：去伪存真P.K.Mehta加州的许多房主最近花费了几百万美元诉讼费一事，引起了美国建筑业的高度重视。
这些诉讼常常涉及混凝土表面由于盐类物理侵蚀造成的剥落，而这种侵蚀被混淆为硫酸盐化学侵蚀。
盐侵蚀是一种纯物理现象，它在一定条件下，例如砖、石或质量不好的混凝土暴露在碱性盐溶液，包括硫酸盐（但不局限于硫酸盐）溶液环境时会发生。
此外，诉讼还包括对热养护的混凝土制品（铁路轨枕），一直认为其膨胀和开裂是延迟生成钙矾石（DEF）这种体内产生的硫酸盐侵蚀所造成的。
从解释DEF造成膨胀和开裂的机理看来，似乎这种现象与以往所说的硫酸盐侵蚀存在很大的区别。
许多已发表或未经发表的，关于硫酸盐侵蚀的文献存在着相互矛盾和混淆的观点，已经引起公众的忧虑。
硫酸盐侵蚀造成混凝土损伤的问题到底有多严重？它会导致结构破坏吗？由于DEF所造成损伤的机理是否就与那些外来硫酸盐侵蚀不一样？为了讨论这些问题，有必要详细浏览一下现状和新的研究成果。
为了提供一些背景，本文在对选择的文献进行评述，试图解答上述问题之前，先简短地回顾一些历来在这方面的观点。
以往的一种观点早在1915年美国标准局Wig 和Williams发表的一篇技术文章中[1]，谈到自1900年以来，美国西部贫瘠地区暴露于表面盐碱土和水环境里混凝土瓦解的原因，一直是工程师们和用户探讨的对象。
作者们观察到：“在这些地区，许多混凝土结构物并没有受到盐类影响的迹象，但有些就出现受侵蚀的表征，用户们倾向于把所有的破坏现象归因为周围可见的碱所造成。
于是，这种在美国东部是由于所用原材料品质不良或生产与浇注不当而造成的破坏现象，常常在西部被盐碱侵蚀作用的解释所替代。
”为了说明观点，Wig 和Williams在文章中引用了几个工程实例[2]。
他们注意到：一条坐落在富硫酸钠土质上的灌溉工程经过7年的运行，一部分混凝土结构仍然完好，而另一部分就完全瓦解了，用手就可以抠下来；而且，混凝土里的孔隙被盐所填满。
《硫酸盐侵蚀》PPT课件
CaSO4•32H2O+3Mg(OH)2
h
16
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
破坏原因：
1、反应生成的钙矾石和石膏会引起混凝土体积膨胀，产生内应力。 2、C-S-H分解产生M-S-H，M-S-H粘结性差，强度低，导致混凝土强
度和粘结性降低。
破坏特征：严重时混凝土会变成完全没有胶结性能的糊状物，其微观结构通常
混凝土硫酸盐侵蚀的研究
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理 二、混凝土硫酸盐侵蚀的影响因素 三、混凝土硫酸盐侵蚀的判定标准 四、防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的 方法
h
1
硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一个重要内容，同时也
是影响因素最复杂，危害性最大的一种环境水侵蚀。土 壤、地下水、海水、腐烂的有机物以及工业废水中都含 有硫酸根离子，它们渗入混凝土内部并与水泥水化物发 生反应，产生膨胀、开裂、剥落等现象，从而使混凝土 的强度和粘性丧失。近年来，在公路、海港以及机场等 工程中都发现硫酸盐侵蚀的问题，严重的甚至导致混凝 土构筑物结构的破坏，使建筑物在没有达到其预期的设 计使用寿命就过早的发生破坏，造成人力的财力的极大 浪费。因此混凝土硫酸盐侵蚀问题越来越受到广大科研 工作者和工程技术人员的普遍重视。
h
SO42-浓度（毫克/升）
非
石膏结晶侵
常
蚀起主导作
高
用
相
石膏结晶侵蚀 当
起从属作用
大
只有钙矾石生 成
1000
14
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
产生破坏原因：
在水泥石内部形成二水石膏体积增大1.24 倍，使水泥因应力 过大而破坏
破坏形态：事件没有粗大裂纹但遍体遗散。
h
15
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
混凝土的腐蚀与防护ppt课件
基本措施就是提高混凝土自身的防护能力，包括选择 良质水泥、增加水泥用量，降低水灰比，使用优良外 加剂、掺和料、增加混凝土保护层厚度，表面增设耐 蚀层：如做玻璃钢或涂刷氯磺化聚乙烯涂料等。预埋 穿墙套管，避免破坏建筑物的整体性，不随意开口。 严格控制设备、管道“跑、冒、滴、漏”现象
12
• 采用防腐蚀材料
9
钢筋混凝土结构的腐蚀机理
• 它是混凝土和钢筋的复合体
• 它按腐蚀形态分为两种：
① 由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，同时也由 于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构破坏
② 混凝土本身未腐蚀，但由于外部介质的作用，导致混凝土 本身化学性质的改变或引入能诱发钢筋腐蚀的离子如氯离 子，使钢筋表面钝化作用丧失（水泥石的碱性使钢筋处于 钝态），引起钢筋的锈蚀。锈蚀产物为铁的氢氧化物、氧 化物，导致体积增大2～4倍
混凝土的腐蚀与防护
1
混凝土的腐蚀与防护
混凝土的结构特点
混凝土是一种复杂的建筑材料，它是碎石或炉渣在水泥 或其它胶结材料中的凝聚体
水泥熟料由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙 （2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙
（4CaO·Al2O3·Fe2O3）等组成。这些熟料与水作用（水合 作用）凝固后即成为水泥石。整体呈碱性
某些工业废水，所含有的Mg2＋与硬化水泥石中Ca2＋起交换作用，生 成Mg(OH)2和可溶性钙盐、导致水泥石的分解
型盐类溶液 • 硫酸盐侵蚀。硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙作用，生成
硫酸钙，再进一步与水化铝酸钙作用，生成硫铝酸钙， 体积膨胀两倍以上 • 盐类结晶膨胀。某些盐不与水泥石反应，但可以在水泥 石孔隙中产生结晶。如无水Na2SO4在高温干燥时形成 Na2SO4·10H2O结晶，体积是原来的4倍 碱性介质如K2CO3和Na2CO3也是具有膨胀型的腐蚀介质 7
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• 采用防腐蚀材料
9
钢筋混凝土结构的腐蚀机理
• 它是混凝土和钢筋的复合体
• 它按腐蚀形态分为两种：
① 由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，同时也由 于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构破坏
② 混凝土本身未腐蚀，但由于外部介质的作用，导致混凝土 本身化学性质的改变或引入能诱发钢筋腐蚀的离子如氯离 子，使钢筋表面钝化作用丧失（水泥石的碱性使钢筋处于 钝态），引起钢筋的锈蚀。锈蚀产物为铁的氢氧化物、氧 化物，导致体积增大2～4倍
混凝土的腐蚀与防护
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混凝土的腐蚀与防护
混凝土的结构特点
混凝土是一种复杂的建筑材料，它是碎石或炉渣在水泥 或其它胶结材料中的凝聚体
水泥熟料由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙 （2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙
（4CaO·Al2O3·Fe2O3）等组成。这些熟料与水作用（水合 作用）凝固后即成为水泥石。整体呈碱性
某些工业废水，所含有的Mg2＋与硬化水泥石中Ca2＋起交换作用，生 成Mg(OH)2和可溶性钙盐、导致水泥石的分解
型盐类溶液 • 硫酸盐侵蚀。硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙作用，生成
硫酸钙，再进一步与水化铝酸钙作用，生成硫铝酸钙， 体积膨胀两倍以上 • 盐类结晶膨胀。某些盐不与水泥石反应，但可以在水泥 石孔隙中产生结晶。如无水Na2SO4在高温干燥时形成 Na2SO4·10H2O结晶，体积是原来的4倍 碱性介质如K2CO3和Na2CO3也是具有膨胀型的腐蚀介质 7
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3
02
硫酸盐腐蚀的来源 及影响因素
4
02 硫酸盐腐蚀的来源
外部
内部
大气
土壤
水
自身 组分
5
02 硫酸盐腐蚀的影响因素
6
03 硫酸盐腐蚀的类型及机理
7
03 腐蚀的机理
1
硫酸盐 侵蚀初期
腐蚀后期(210-300天):这一阶 段，混凝土试块腐蚀继续加重， 吸附区剥落严重，粗骨料外漏。 10%浓度下的混凝土试块，侧 面粗骨料几乎全部外漏，顶面 周边剥落现象也较严重，整个 混凝土试块形状趋向“O”形。
16
4.2 物理-硫酸盐耦合作用下的腐蚀研究
W. G. Piasta 等研究认为在硫酸盐及 压应力的共同作用下，压应力的应力 水平对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能影响 较大，压应力在一定程度上限制了硫 酸盐引起的膨胀。
1
硫酸盐结 晶型侵蚀
3
石膏结晶 型侵蚀
5
硫酸镁双 侵蚀型
2
钙矾石结 晶型侵蚀
4
碳硫硅钙 石结晶型
侵蚀
9
03 腐蚀的机理
1
硫酸盐结 晶型侵蚀
当混凝土孔隙溶液中硫酸盐达到一定浓度时，在没有与混凝土组 分发生化学反应之前，会有硫酸盐结晶析出，具体表现为体积膨胀， 产生的结晶压力使混凝土开裂，以此产生侵蚀现象。
腐蚀初期(0-90天左右): 该阶段的腐蚀现象主要是 混凝土吸附区“长毛”。 此现象主要是硫酸盐溶液 在混凝土吸附区由于水分 蒸发使得盐浓度急剧增多 而产生的盐析出结晶现象。 盐结晶的高度随着硫酸盐 浓度的增大而增大增多。
.
硫酸盐侵蚀 后期
2
8
03 硫酸盐腐蚀的类型
一般根据反应产物及产生破坏现象的不同主要可以分为以下几类：
钙矾石破坏是硫酸盐腐蚀中最常见的一种类型。主要是由于多种硫酸 盐都能与水泥石中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钙矾石。钙矾石在结构组成上会结合大量的. 结晶水，
即形成了钙矾石结晶，呈针状结晶，引起很大的内应力，会在混凝土表面 形成大裂缝。
钙矾石结 晶型侵蚀
水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀
1
目录
contents
引言
1
硫酸盐腐蚀类型 及机理
3
研究展望52ຫໍສະໝຸດ 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
2
南方某海港码头混凝土被腐蚀
01 引言
自混凝土产生以来，就以其原材料来源广泛、强 度高、可塑性好、成本低等优点被普遍应用。随着社 会的发展和科学技术的进步，环境污染也成为了人类 面临的一大重要问题，在空气和水中都产生了大量的 腐蚀性的物质，给混凝土结构的使用寿命带来了严峻 的考验。自1892年首先发现硫酸盐对混凝土的腐蚀现 象以来，各国学者先后对硫酸盐腐蚀进行了大量研究。 据统计，全世界因硫酸盐的腐蚀而造成的经济损失非 常巨大，每年的修复费用高达几百亿到几千亿美元。 如何避免硫酸盐对混凝土结构的腐蚀破坏、提高混凝 土抗硫酸盐腐蚀能力已成为混凝土结构耐久性研究的 重要内容之一。我国对混凝土硫酸盐腐蚀的研究起步 较晚，直到20 世纪50年代初，才开始混凝土硫酸盐侵 蚀破坏的研究探索，针对我国硫酸盐含量丰富的地质 条件，在提高混凝土抗硫酸盐腐蚀能力方面也取得了 一定成果。
15
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
结论
研究表明适当调整混凝土材料组成（如改善水泥用量、
水胶比、掺加矿物掺合料等）能有效提高混凝土抗硫酸盐
侵蚀的能力
.
需要更深入探讨不同材料组成的混凝土微观特征随腐蚀 龄期的变化规律，特别是硫酸根离子在混凝土的运动传输 规律以及粗骨料与水泥砂浆的界面处组分与缺陷的变化情 况以及侵蚀产物的形态特征。
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.
13
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。
. 高礼雄等研究T掺his加is矿an物掺合料、纤维等材料，对混凝土抗 硫酸盐侵蚀性能ex的am影ple响。表明掺加矿物掺合料（粉煤灰、 矿渣、硅粉等）对tex混t. 凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响存在一 个临界掺量值。
02 杨礼Tehx明iasmi等spalen研究发03现采用三元混.杂纤维（聚丙烯+聚酯纤维+ 钢纤维te）xt. 的混凝土具有很好的抗硫酸镁侵蚀性能，比采用二 元混杂纤维（聚丙烯+钢纤维）的混凝土抗侵蚀性要强。
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。
14
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。
碳硫硅钙石 结晶型侵蚀
4
5
硫酸镁双 侵蚀型
该类侵蚀是所有侵蚀中危害最大的一种,原因是Mg2+和SO42-均能 对混凝土造成腐蚀，并且能够发生协同作用，复合腐蚀的破坏作
用远远大于二者单独腐蚀的加和。反应方程式如下：
11
04
混凝土抗硫酸盐 腐蚀研究
12
04 抗硫酸盐腐蚀研究
实际服役的混凝土结构暴露于复杂的硫酸盐环境中，其腐蚀 破坏是由材料、物理、化学、应力等诸多因素共同作用、相 互耦合导致的。本报告将以以下三种形式的硫酸盐腐蚀是做 一个简单介绍。
2
10
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。
02
硫酸盐腐蚀的来源 及影响因素
4
02 硫酸盐腐蚀的来源
外部
内部
大气
土壤
水
自身 组分
5
02 硫酸盐腐蚀的影响因素
6
03 硫酸盐腐蚀的类型及机理
7
03 腐蚀的机理
1
硫酸盐 侵蚀初期
腐蚀后期(210-300天):这一阶 段，混凝土试块腐蚀继续加重， 吸附区剥落严重，粗骨料外漏。 10%浓度下的混凝土试块，侧 面粗骨料几乎全部外漏，顶面 周边剥落现象也较严重，整个 混凝土试块形状趋向“O”形。
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4.2 物理-硫酸盐耦合作用下的腐蚀研究
W. G. Piasta 等研究认为在硫酸盐及 压应力的共同作用下，压应力的应力 水平对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能影响 较大，压应力在一定程度上限制了硫 酸盐引起的膨胀。
1
硫酸盐结 晶型侵蚀
3
石膏结晶 型侵蚀
5
硫酸镁双 侵蚀型
2
钙矾石结 晶型侵蚀
4
碳硫硅钙 石结晶型
侵蚀
9
03 腐蚀的机理
1
硫酸盐结 晶型侵蚀
当混凝土孔隙溶液中硫酸盐达到一定浓度时，在没有与混凝土组 分发生化学反应之前，会有硫酸盐结晶析出，具体表现为体积膨胀， 产生的结晶压力使混凝土开裂，以此产生侵蚀现象。
腐蚀初期(0-90天左右): 该阶段的腐蚀现象主要是 混凝土吸附区“长毛”。 此现象主要是硫酸盐溶液 在混凝土吸附区由于水分 蒸发使得盐浓度急剧增多 而产生的盐析出结晶现象。 盐结晶的高度随着硫酸盐 浓度的增大而增大增多。
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硫酸盐侵蚀 后期
2
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03 硫酸盐腐蚀的类型
一般根据反应产物及产生破坏现象的不同主要可以分为以下几类：
钙矾石破坏是硫酸盐腐蚀中最常见的一种类型。主要是由于多种硫酸 盐都能与水泥石中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钙矾石。钙矾石在结构组成上会结合大量的. 结晶水，
即形成了钙矾石结晶，呈针状结晶，引起很大的内应力，会在混凝土表面 形成大裂缝。
钙矾石结 晶型侵蚀
水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀
1
目录
contents
引言
1
硫酸盐腐蚀类型 及机理
3
研究展望52ຫໍສະໝຸດ 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
2
南方某海港码头混凝土被腐蚀
01 引言
自混凝土产生以来，就以其原材料来源广泛、强 度高、可塑性好、成本低等优点被普遍应用。随着社 会的发展和科学技术的进步，环境污染也成为了人类 面临的一大重要问题，在空气和水中都产生了大量的 腐蚀性的物质，给混凝土结构的使用寿命带来了严峻 的考验。自1892年首先发现硫酸盐对混凝土的腐蚀现 象以来，各国学者先后对硫酸盐腐蚀进行了大量研究。 据统计，全世界因硫酸盐的腐蚀而造成的经济损失非 常巨大，每年的修复费用高达几百亿到几千亿美元。 如何避免硫酸盐对混凝土结构的腐蚀破坏、提高混凝 土抗硫酸盐腐蚀能力已成为混凝土结构耐久性研究的 重要内容之一。我国对混凝土硫酸盐腐蚀的研究起步 较晚，直到20 世纪50年代初，才开始混凝土硫酸盐侵 蚀破坏的研究探索，针对我国硫酸盐含量丰富的地质 条件，在提高混凝土抗硫酸盐腐蚀能力方面也取得了 一定成果。
15
4.1 单硫酸盐作用下混凝土腐蚀
结论
研究表明适当调整混凝土材料组成（如改善水泥用量、
水胶比、掺加矿物掺合料等）能有效提高混凝土抗硫酸盐
侵蚀的能力
.
需要更深入探讨不同材料组成的混凝土微观特征随腐蚀 龄期的变化规律，特别是硫酸根离子在混凝土的运动传输 规律以及粗骨料与水泥砂浆的界面处组分与缺陷的变化情 况以及侵蚀产物的形态特征。
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.
13
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。
. 高礼雄等研究T掺his加is矿an物掺合料、纤维等材料，对混凝土抗 硫酸盐侵蚀性能ex的am影ple响。表明掺加矿物掺合料（粉煤灰、 矿渣、硅粉等）对tex混t. 凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响存在一 个临界掺量值。
02 杨礼Tehx明iasmi等spalen研究发03现采用三元混.杂纤维（聚丙烯+聚酯纤维+ 钢纤维te）xt. 的混凝土具有很好的抗硫酸镁侵蚀性能，比采用二 元混杂纤维（聚丙烯+钢纤维）的混凝土抗侵蚀性要强。
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。
14
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。
碳硫硅钙石 结晶型侵蚀
4
5
硫酸镁双 侵蚀型
该类侵蚀是所有侵蚀中危害最大的一种,原因是Mg2+和SO42-均能 对混凝土造成腐蚀，并且能够发生协同作用，复合腐蚀的破坏作
用远远大于二者单独腐蚀的加和。反应方程式如下：
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04
混凝土抗硫酸盐 腐蚀研究
12
04 抗硫酸盐腐蚀研究
实际服役的混凝土结构暴露于复杂的硫酸盐环境中，其腐蚀 破坏是由材料、物理、化学、应力等诸多因素共同作用、相 互耦合导致的。本报告将以以下三种形式的硫酸盐腐蚀是做 一个简单介绍。
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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。