抗硫酸盐腐蚀型混凝土
混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能
混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能混凝土是一种常用的建筑材料,其抗硫酸盐侵蚀性能对于保证建筑物的持久性和可靠性至关重要。
硫酸盐的侵蚀会引起混凝土的溶解和破坏,因此研究混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能具有重要的实际意义。
本文将探讨混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能以及影响这一性能的主要因素。
一、混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能是指混凝土在硫酸盐溶液中长期使用后的耐久性能。
一般来说,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能的好坏取决于混凝土材料的配比、密实性、硫酸盐浓度等因素。
1. 配比:合理的混凝土配比是保证混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的重要保障。
适当调整水泥、矿物掺合料和骨料的比例,确保混凝土的强度和耐久性,对于提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能具有重要作用。
2. 密实性:混凝土的密实性对其抗硫酸盐侵蚀性能有显著影响。
密实的混凝土可以减少硫酸盐侵蚀介质的渗透,从而降低混凝土的侵蚀速率。
因此,在混凝土的施工和养护过程中,要采取一系列措施,如振捣、防渗透剂的使用等,保证混凝土的密实性。
3. 硫酸盐浓度:硫酸盐溶液的浓度是混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的重要影响因素。
一般来说,硫酸盐浓度越高,对混凝土的侵蚀速度越快。
因此,在应用中,要根据具体情况选择合适的硫酸盐浓度,以保证混凝土的持久性能。
二、影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的主要因素1. 混凝土本身的性质:水泥的种类、矿物掺合料的种类和掺量、骨料的种类和粒径等混凝土的组成对其抗硫酸盐侵蚀性能有重要影响。
例如,选用硅酸盐水泥和高活性粉煤灰作为矿物掺合料,可以显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 环境因素:环境温度、湿度和硫酸盐浓度等因素也会对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能产生影响。
高温和高湿度条件下,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能通常较差;而低温和较低湿度条件下,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能较好。
3. 养护条件:混凝土的养护条件对其抗硫酸盐侵蚀性能也有一定影响。
养护期间,要保持适宜的湿度和温度,以确保混凝土的持久性能。
同时,防止混凝土表面的开裂和脱落也是提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的关键。
混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究
混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,其性能的优劣直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
然而,在一些特殊的环境条件下,比如工业污染较为严重的地区,混凝土往往会受到硫酸盐的侵蚀,导致其性能下降甚至损坏。
因此,研究混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能对于提高建筑物的耐久性非常重要。
本文将重点介绍混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究进展。
一、硫酸盐侵蚀对混凝土的影响硫酸盐是一种常见的化学物质,其在一些工业生产过程和废水中都会存在。
当硫酸盐溶液与混凝土接触时,会引起以下几个方面的影响:1. 钙石膏的生成:硫酸盐与混凝土中的水合硅酸钙反应,形成水合硫酸钙或硫酸钡。
这些产物不仅占据了混凝土孔隙空间,还会破坏混凝土的内部结构,导致强度下降。
2. pH 值的变化:硫酸盐溶液具有较低的 pH 值,与混凝土中的碱性成分发生反应,会导致混凝土碱性减弱,进而降低其抗侵蚀性能。
3. 离子迁移:硫酸盐溶液中的离子会通过水分的迁移,进入混凝土内部。
这些离子的迁移和沉积会引起混凝土的体积膨胀和溶胀,加速混凝土的破坏。
二、提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的方法为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,许多研究者提出了多种方法和措施。
以下是其中几种常见的方法:1. 添加防蚀剂:通过在混凝土中添加一定比例的防蚀剂,可以减缓硫酸盐对混凝土的侵蚀速度。
防蚀剂可以形成一层保护膜,隔绝硫酸盐的侵入,同时提高混凝土的密实性。
2. 控制混凝土配合比:合理的混凝土配合比可以提高其抗硫酸盐侵蚀性能。
例如,减少水灰比、增加水泥用量等措施可以提高混凝土的致密性和强度,从而增强其抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
3. 使用防蚀背衬材料:在混凝土结构的内侧使用防蚀背衬材料,如塑料薄膜或防蚀涂层等,可以有效防止硫酸盐侵蚀。
4. 表面防水处理:在混凝土表面进行防水处理,如使用防水涂料或防水剂等,可以降低硫酸盐的侵蚀速度,延缓混凝土的破坏。
三、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的评价方法评价混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的方法有很多,常见的包括:1. 质量损失法:根据硫酸盐侵蚀前后混凝土质量的变化,计算质量损失比例。
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]。
混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂
混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂技术性能及使用说明版权所有:北京海岩兴业混凝土外加剂有限公司混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂技术性能及使用说明混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂Sulfate corrosion-resistance admixtures for concrete 在混凝土搅拌时加入的,用于抵抗硫酸盐、盐类侵蚀性物质作用,提高混凝土耐久性的外加剂,称为混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂。
简称抗硫酸盐类侵蚀防腐剂执行标准:JC/T1011-2006混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂以下简称“混凝土防腐剂”是新一代防止钢筋混凝土腐蚀的一种全新产品,它突破了钢筋混凝土防腐蚀的传统理念,开创了使用外加剂防腐的新方法,从根本上解决了传统防腐蚀方法的诸多不足和局限性。
使用混凝土抗硫酸盐侵蚀防腐剂可以使混凝土具有抗盐类离子侵蚀、抗冻融循环破坏及高抗渗透等良好性能。
特别适用对混凝土建筑物既要求防腐又要求抗渗的工程。
掺入该产品还可以使混凝土收缩值减小,便于大体积混凝土施工。
混凝土防腐剂应用简便,并不需要特殊施工工艺。
同时这种防腐方法还综合利用了工业废料—粉煤灰,具有绿色环保的意义。
通过在普通硅酸盐水泥中加入适量的防腐剂(以粉煤灰或矿粉取代部分水泥),而制成一种新的胶凝材料,产品符合中华人民共和国建材行业标准JC/T1011-2006各项指标。
这种胶凝材料的抗硫酸盐能力已超过《铁道混凝土及砌石工程规范》附录十三中规定的AS高级抗硫酸盐水泥水平。
对混凝土的耐久性能和施工性能有很大的提高。
采用混凝土防腐剂生产的钢筋混凝土具有耐腐蚀、抗冻融、高强度、不渗透、收缩小、减水率高的优异性能。
混凝土防腐剂由北京海岩兴业混凝土外加剂有限公司独家根据用户需求研发生产,达到最基本的国家检测标准,目前混凝土防腐剂市场错综复杂,价位层次不齐,都会做混凝土防腐剂,真正满足客户需求的有几个,原应很简单,是我们的使用客户放纵了生产者,贪便宜所造成的后果是给建筑物带来安全隐患,我们的使用者没有受益。
混凝土的抗腐蚀性能与防腐措施
混凝土的抗腐蚀性能与防腐措施混凝土是一种普遍应用于建筑、基础设施和工程结构中的材料,其重要性不可忽视。
然而,随着时间的推移,混凝土很容易受到气候、化学物质和其他外部因素的腐蚀影响。
因此,了解混凝土的抗腐蚀性能以及采取相应的防腐措施是至关重要的。
一、混凝土的抗腐蚀性能1. 抗硫酸盐腐蚀性能硫酸盐是混凝土结构最常见的腐蚀因素之一。
当混凝土暴露在高硫酸盐含量的环境中时,硫酸盐会与混凝土中的钙、铝、硅等元素发生化学反应,导致混凝土的体积膨胀,并逐渐破坏混凝土的结构。
因此,在建筑设计和施工中,应根据所处环境的硫酸盐浓度来选择合适的混凝土配方,增加混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能。
2. 抗氯离子腐蚀性能氯离子是另一个常见的混凝土腐蚀因素。
当混凝土中的氯离子浓度过高时,它们会渗透到混凝土内部,并与混凝土中的钢筋发生腐蚀反应,导致钢筋锈蚀和混凝土的开裂。
为了增强混凝土的抗氯离子腐蚀性能,可以使用掺有氯离子抑制剂的混凝土,或者在混凝土表面涂覆防水涂料来减少氯离子的侵入。
3. 抗碳化腐蚀性能碳化是混凝土腐蚀的另一个重要原因。
当混凝土暴露在高浓度二氧化碳或其他酸性气体的环境中时,碳酸反应会导致混凝土中的钙化合物溶解,降低混凝土的碱度,使得钢筋失去保护,从而引起钢筋锈蚀和混凝土的脆化破坏。
为了提高混凝土的抗碳化腐蚀性能,可以控制混凝土中碳化的深度和速度,增加混凝土的碱度,并采取有效的防护措施,如表面抹灰、涂层或防碳化涂料等。
二、混凝土的防腐措施1. 混凝土配方设计混凝土配方设计是防腐的基础。
在设计混凝土配方时,应综合考虑施工环境、材料性能和使用要求等因素。
选择合适的胶凝材料、骨料、掺合料和外加剂,并按照一定比例组合,以提高混凝土的强度、致密性和耐腐蚀性。
2. 表面防护措施混凝土表面的防护措施可以有效减少腐蚀的发生。
常见的表面防护措施包括表面抹灰、喷涂防水涂料和涂层等。
抹灰可以填平混凝土表面的毛细孔隙,减少水分和有害物质的渗透。
混凝土施工中混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收和规范
混凝土施工中混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收和规范混凝土是一种常见而重要的建筑材料,用于各种工程中,如房屋、桥梁、道路等。
在某些环境条件下,如工业区、化学厂等,混凝土会受到硫酸盐侵蚀的影响,导致混凝土的强度和耐久性下降。
因此,在混凝土施工中,对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能进行质量验收和规范是非常重要的。
一、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的定义和评价方法混凝土抗硫酸盐侵蚀性能指的是混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的稳定性和耐久性。
常用的评价方法包括试块浸泡法、试块悬挂法和试块浸泡干燥法。
通过浸泡试验可以评估混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的性能,并根据评价结果确定混凝土的合格程度。
二、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收标准混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收标准应符合相关的国家和地方标准。
例如,根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》,混凝土在硫酸盐侵蚀环境下的性能应满足一定的要求,如抗硫酸根离子的渗透深度限制、抗压强度损失和体积损失的限值等。
严格按照质量验收标准进行检测和评估,可以确保混凝土在硫酸盐侵蚀环境中的性能达到要求。
三、混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的规范要求为保证混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,施工过程中应注意以下规范要求:1. 混凝土配合比的设计:混凝土配合比应合理设计,控制水胶比、水灰比和使用掺合料等,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
2. 硬化养护措施:严格按照养护规范,对混凝土进行充分的湿养护,以确保混凝土的早期强度发展和良好的硬化效果。
3. 混凝土施工过程中的控制措施:在施工过程中,要注意控制混凝土浇筑的温度、湿度和坍落度等,以保证混凝土的质量和稳定性。
4. 使用抗硫酸盐掺合料:在混凝土配合中加入一定比例的抗硫酸盐掺合料,可以有效提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
5. 定期检测和维护:在混凝土施工完毕后,应定期检测混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,并根据检测结果进行相应的维护和修复工作,以确保混凝土的长期稳定性和耐久性。
综上所述,混凝土施工中混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的质量验收和规范是非常重要的。
高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求与发展前景
高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求与发展前景随着工程建设的不断发展,高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求也不断增加。
这种特殊的混凝土具有抗硫酸盐腐蚀、强度高、耐久性好等优点,在海洋、地下建筑、化工厂、污水处理设施、食品加工厂等行业应用广泛。
本文将从市场需求和发展前景两方面介绍高性能抗硫酸盐混凝土的现状与未来。
一、市场需求1. 海洋建筑领域需求海洋建筑的建设需要抵御海水腐蚀,而海水中的硫酸盐是混凝土的主要损害因素。
因此,高性能抗硫酸盐混凝土成为了海洋建筑领域的首选材料,如海洋码头、海底隧道、海岸堤防、海水淡化厂等。
2. 化工厂需求化工厂生产环境对建筑材料要求较高,因为化学药品常常对混凝土产生侵蚀和腐蚀作用。
高性能抗硫酸盐混凝土由于其卓越的酸碱环境适应性,能够很好地满足化工厂的需求,如酸碱罐、冷却塔、反应釜等。
3. 污水处理设施需求污水处理设施是城市建设中重要的环保设施,而硫酸盐是污水中的常见物质,污水处理时会产生硫酸盐的腐蚀作用。
高性能抗硫酸盐混凝土经过特殊的配比和工艺处理,能够在高浓度的污水环境下保持较好的性能和寿命,因此受到污水处理设施的青睐。
4. 食品加工厂需求食品加工厂对建筑材料要求高,因为食品加工液常常对混凝土产生侵蚀和腐蚀作用。
高性能抗硫酸盐混凝土具有优异的耐腐蚀性能,能够很好地满足食品加工厂的需求,如酱油坊、果汁加工厂等。
二、发展前景1. 市场前景广阔高性能抗硫酸盐混凝土应用领域广泛,市场需求旺盛。
未来随着工业化和城市化的发展,相关产业的发展将推动抗硫酸盐混凝土市场规模不断扩大。
2. 技术水平不断提高随着科技的不断进步和混凝土材料的研究、生产技术的不断提高,高性能抗硫酸盐混凝土的性能和寿命将逐渐提升,产品的应用领域也将不断拓宽。
3. 竞争格局逐渐形成目前,高性能抗硫酸盐混凝土市场处于起步阶段,市场竞争格局尚未形成。
未来,市场将逐渐规范,优胜劣汰的竞争格局将逐步形成。
总之,高性能抗硫酸盐混凝土的市场需求和发展前景广阔,相关产业将会迎来大发展。
抗硫酸盐侵蚀混凝土应用技术规程
抗硫酸盐侵蚀混凝土应用技术规程1.前言硫酸盐侵蚀是混凝土结构工程中常见的一种病害。
当混凝土结构中含有一定量的硫酸盐并遇到水分,硫酸盐会与水分反应,产生硫酸,进而引发混凝土结构的破坏。
为了防止硫酸盐侵蚀对混凝土结构的危害,本规程制定了抗硫酸盐侵蚀混凝土应用技术规程。
2.术语和定义2.1 抗硫酸盐侵蚀混凝土:能够耐受硫酸盐侵蚀损害的混凝土。
2.3 硫酸盐侵蚀混凝土:混凝土在含有一定量硫酸盐条件下经过一段时间后所表现出来的硫酸盐腐蚀作用。
3.设计原则3.1 抗硫酸盐侵蚀混凝土的设计应以应用环境中的硫酸盐含量、暴露时间、温度及湿度等为依据,根据相应工程要求,进行配合比设计和选用材料。
3.2 抗硫酸盐侵蚀混凝土应选用抗硫酸盐侵蚀高强度水泥、高炉水泥、混合材料等作为混凝土中的胶凝材料。
3.3 抗硫酸盐侵蚀混凝土应按照规定配合比进行制备,并严格做好混凝土浇筑、养护等工作。
3.4 抗硫酸盐侵蚀混凝土应在设计要求下的财力、能力范围内选择最优方案。
4.配合比设计4.1 抗硫酸盐侵蚀混凝土应根据特定环境条件,采用适宜的抗硫酸盐侵蚀材料,配制合理的混凝土配合比。
4.2 在配合比设计中,应根据不同材料的胶结特性、强度、反应抑制期、水泥用量等因素,选用相应的掺合料,使混凝土性能得以优化。
4.3 在设计配合比时,应确保混凝土密实、均匀,水泥用量独特,砂、碎石均匀分布,保证混凝土的均匀性和稳定性。
5.材料选择5.2 抗硫酸盐侵蚀混凝土应选用符合国家标准的砂、石等骨料作为配合材料。
5.3 抗硫酸盐侵蚀混凝土应选用适当的掺合料,如硅灰、氯化钙以及养护剂等,以优化混凝土性能。
6.施工要求6.1 混凝土浇筑前应检查模板的表面、线条是否满足设计要求,清理模板表面上的污染物。
6.2 混凝土应在规定的时间内混合充分,以确保混凝土的密实性和均匀性。
6.4 混凝土浇筑后应在规定养护时间内进行养护,以确保混凝土的强度和稳定性。
养护期间应严禁施工车辆及工人等进入。
混凝土抗硫酸盐侵蚀的改进措施
混凝土抗硫酸盐侵蚀的改进措施一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料,但由于其与环境中的硫酸盐相互作用,易受到硫酸盐侵蚀的影响。
硫酸盐侵蚀会引起混凝土的膨胀、开裂和强度降低等问题,从而影响建筑结构的使用寿命。
因此,为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,需要采取一系列的改进措施。
二、提高混凝土配制方案1.选用合适的水泥在混凝土的配制中,选用硅酸盐水泥或高硅酸盐水泥可以显著提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
这是因为这两种水泥中的含硅率较高,能够形成较为稳定的硅酸盐凝胶,从而减少硫酸盐的渗透。
2.添加掺合料在混凝土配制过程中,适量添加掺合料,如粉煤灰、硅灰等,能够提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
这是因为掺合料中的活性硅酸盐成分可与水泥中的氢氧化钙反应生成硅酸钙凝胶,在硫酸盐侵蚀环境下形成稳定的钙硅酸盐凝胶,进一步降低硫酸盐的侵蚀程度。
三、提高混凝土施工技术1.增加混凝土密实度混凝土的密实度对其抗硫酸盐侵蚀性能具有重要影响。
在施工过程中,应采取措施确保混凝土的密实性,如采用适当的振捣方法、增加振捣次数等,以提高混凝土的致密度和抗渗透能力,从而减少硫酸盐侵蚀。
2.采用防止渗透的涂层在混凝土结构表面涂覆一层防止渗透的涂层,如硅酸钾玻璃涂层、磷酸盐涂层等,可有效阻止硫酸盐的渗透和侵蚀。
这些涂层能够降低浸泡在硫酸盐溶液中的混凝土的渗透率和硫酸盐反应速度,保护混凝土结构的完整性。
四、改进混凝土养护方法混凝土的养护对其抗硫酸盐侵蚀能力的提高至关重要。
合理的养护措施可帮助混凝土更好地形成强度,减轻硫酸盐侵蚀的影响。
1.增加养护时间在混凝土浇筑完毕后,应延长其养护时间。
养护时间的延长有利于混凝土结构的孔隙率减少,钙硅酸盐凝胶的生成更充分,从而提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
2.保持适宜的湿度混凝土的养护过程中,应保持适宜的湿度,避免干燥和过度湿润。
湿润的养护环境有利于保持混凝土内部的水分饱和度,促进水泥的水化反应,以及硅酸钠等活性成分的聚集,从而提高抗硫酸盐侵蚀的能力。
抗硫酸盐混凝土配合比
抗硫酸盐混凝土配合比
摘要:
一、抗硫酸盐混凝土概述
1.抗硫酸盐混凝土定义
2.抗硫酸盐混凝土特点
二、抗硫酸盐混凝土配合比设计
1.原材料选择
a.水泥
b.骨料
c.掺合料
d.拌合水
2.配合比设计原则
3.配合比设计方法
a.水泥用量
b.骨料级配
c.掺合料比例
d.拌合水量
三、抗硫酸盐混凝土性能与应用
1.抗硫酸盐性能
2.工程应用领域
正文:
抗硫酸盐混凝土是一种特殊类型的混凝土,具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能。
这种混凝土在硫酸盐环境下的建筑物和工程结构中有着广泛的应用。
为了确保抗硫酸盐混凝土的性能,需要对其配合比进行科学合理的设计。
首先,选择合适的原材料至关重要。
水泥的选择应注重其抗硫酸盐性能,骨料要求具有较高的抗侵蚀性,掺合料可选用矿渣、粉煤灰等,以提高混凝土的抗硫酸盐性能。
此外,拌合水的要求也需要满足一定标准。
在配合比设计过程中,需要遵循一定的原则。
例如,确保水泥用量适中,以满足抗硫酸盐性能要求的同时,避免水泥用量过多导致成本上升。
同时,合理设计骨料级配,以满足抗硫酸盐性能和混凝土工作性的需求。
在掺合料的选择和比例上,要兼顾其经济性和抗硫酸盐性能。
最后,控制拌合水量,以保证混凝土的性能。
抗硫酸盐混凝土具有优良的抗硫酸盐侵蚀性能,广泛应用于硫酸盐环境下的工程结构。
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,被广泛应用于各种建筑和基础设施项目中。
然而,由于环境因素的影响,混凝土会受到不同程度的侵蚀,其中硫酸盐侵蚀是一种常见的问题。
本文将探讨混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力及相关措施。
一、硫酸盐侵蚀对混凝土的影响硫酸盐侵蚀是指硫酸盐离子与水中的氢氧根离子反应生成硫酸,进而与混凝土中的水化产物发生反应,导致水化产物的破坏和结构的疏松化。
这种侵蚀作用会引起混凝土的体积膨胀、强度下降、表面剥落等现象,最终影响混凝土的使用寿命和安全性能。
二、提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力的方法为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,可以采取以下几种方法:1. 选用优质材料混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力与材料的质量有着密切的关系。
选择高品质的水泥、矿物掺合料和骨料,可以提高混凝土的整体性能和抗硫酸盐侵蚀能力。
此外,合理控制配合比例,确保混凝土的均匀性和致密性,也是提高抗侵蚀能力的关键。
2. 表面防护措施在混凝土表面施加防护层或使用化学表面剂等方法可以有效减轻硫酸盐对混凝土的侵蚀作用。
常用的表面防护措施包括涂覆防酸漆、喷涂防蚀液、堆浆处理等,这些方法能够形成一层保护膜,减缓硫酸盐的渗透和侵蚀,提高混凝土的抗侵蚀性能。
3. 控制环境因素控制硫酸盐侵蚀的环境因素也是保护混凝土的重要措施。
例如,在设计和施工中合理选择材料与环境的接触形式,减少硫酸盐侵蚀的机会;合理排水,避免水分和硫酸盐的积聚;加强维护和管理,及时修复损坏部位等都能够有效延长混凝土的使用寿命。
三、混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的评价标准为了对混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力进行评估,常常采用硫酸盐侵蚀试验来判断其耐久性。
硫酸盐侵蚀试验可以通过浸泡、喷洒或循环浸泡硫酸盐溶液来模拟实际的侵蚀环境,根据试验前后的重量损失、抗折强度变化等指标来评估混凝土的抗侵蚀性能。
四、展望随着建筑材料科学技术的不断发展,人们对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的要求也越来越高。
未来,我们可以通过改进混凝土配方、开发新型材料以及加强施工和维护管理等方式,来进一步提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,以确保建筑物的安全性和耐久性。
混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究
混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究研究背景硫酸盐侵蚀是混凝土建筑中常见的一种病害,严重影响混凝土的结构稳定性和使用寿命。
近年来,人们在混凝土结构的耐久性方面提出了许多新的要求,其中对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的要求越来越高。
因此,对于混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究变得越来越重要。
研究方法材料准备本试验选用国内常见的水泥、砂子、骨料等材料,按照一定的比例制备混凝土试块。
硫酸盐溶液的浓度为5%。
试验步骤1.制备混凝土试块混凝土试块的制备应按照现有的混凝土试验标准进行,制备好的混凝土试块应在养护期内达到一定的强度。
2.模拟硫酸盐侵蚀条件将制备好的混凝土试块分为两组,一组浸泡于硫酸盐溶液中,另一组作为对照组。
浸泡时间为28天,每7天更换一次硫酸盐溶液。
3.试验结果分析分别测试两组混凝土试块的抗压强度、吸水率和质量损失率,并进行数据比较、分析和处理。
试验结果抗压强度在28天的试验周期内,硫酸盐溶液中的混凝土试块的抗压强度损失较大,对照组的抗压强度也有所下降。
但是,在一定程度上硫酸盐侵蚀可以改善混凝土的耐久性。
吸水率硫酸盐溶液中的混凝土试块吸水率较高,而对照组的吸水率较低。
说明硫酸盐侵蚀会增加混凝土的毛细孔和裂隙,导致其吸水性能变差。
质量损失率在试验周期内,硫酸盐侵蚀会导致混凝土质量的不断下降,而对照组的质量损失率呈现较小幅度的下降趋势。
说明混凝土的质量受到硫酸盐侵蚀的影响。
结论硫酸盐侵蚀会对混凝土的结构稳定性和使用寿命产生负面的影响。
但是,适量的硫酸盐侵蚀可以增加混凝土的耐久性,提高其抗侵蚀性能。
因此,在混凝土结构设计和建造中需要充分考虑硫酸盐侵蚀因素。
混凝土的抗硫酸盐侵蚀性分析与改进方法
混凝土的抗硫酸盐侵蚀性分析与改进方法混凝土是一种常见的建筑材料,广泛应用于各种基础设施工程中。
然而,某些环境条件下,特别是存在硫酸盐的地区,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能会受到严重影响。
本文将对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性进行分析,并提出一些改进方法以提高混凝土的耐久性。
1. 硫酸盐侵蚀对混凝土的影响混凝土遭受硫酸盐侵蚀时,主要发生的反应是硫酸盐与水水化反应,生成硬硫酸钙及结晶水。
这些反应会导致混凝土内部的体积膨胀和脱钙,从而引起混凝土的体积增大和强度降低。
此外,硫酸盐还会与混凝土中的氢氧化钙和水合硅酸钙等主要产物反应,导致长期的体积变化和结构破坏。
2. 混凝土的抗硫酸盐侵蚀性分析为了评估混凝土的抗硫酸盐侵蚀性,通常使用以下几个指标:2.1 化学性能指标硫酸盐侵蚀会引起混凝土中氢氧化钙的消耗,因此可以通过检测混凝土中游离氢氧化钙的含量来评估抗硫酸盐侵蚀性。
另外,还可以测定混凝土样品的酸碱度、硫酸盐离子含量等指标,来判断混凝土的侵蚀性。
2.2 力学性能指标硫酸盐侵蚀会导致混凝土的强度降低,因此可以通过测定硫酸盐侵蚀后混凝土的抗压强度、抗折强度等力学性能指标来评估混凝土的抗侵蚀性。
2.3 微结构指标硫酸盐侵蚀会引起混凝土微观结构的变化,如孔隙结构、胶状材料的破坏等。
因此,可以通过扫描电镜、X射线衍射等技术观察混凝土的微观结构变化,来评估混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。
3. 改进方法为提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性,可以从以下几个方面进行改进:3.1 配合比优化合理的配合比能够提高混凝土的密实性和强度,从而增强混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。
通过减少水灰比和适量添加粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料,可以改善混凝土的化学性能和微观结构。
3.2 添加外加剂适量添加硅溶胶、钙钛矿等抗硫酸盐侵蚀的外加剂,可以在混凝土中形成致密的胶凝材料,增强混凝土的抗侵蚀性。
3.3 表面修复涂层对已受硫酸盐侵蚀的混凝土表面进行修复,并施加抗硫酸盐侵蚀的涂层,可以延缓混凝土的进一步侵蚀,提高其耐久性。
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级是指混凝土在受到硫酸盐侵蚀时所能承受的程度。
硫酸盐侵蚀是混凝土结构经常遇到的一个问题,主要是由于大气污染和工业排放造成空气中二氧化硫和氮氧化物的增加,当这些气体与水蒸气混合后形成酸雨,酸雨会腐蚀混凝土表面,导致混凝土的力学性能降低。
为了解决混凝土受到硫酸盐侵蚀的问题,国家制定了混凝土抗硫酸盐侵蚀等级标准,具体分为S0、S1、S2、S3四个等级。
其中S0级表示混凝土受到硫酸盐侵蚀影响较小,能够满足正常使用要求;S1级表示混凝土受到轻微硫酸盐侵蚀影响,需要采取一定的预防和保护措施;S2级表示混凝土受到中度硫酸盐侵蚀影响,需要采取有效的防护措施;而S3级则表示混凝土受到重度硫酸盐侵蚀影响,需要采取极为严格的保护措施才能满足使用要求。
为了提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,可以采取多种措施,例如采用耐酸性能更好的混凝土材料、加强混凝土表面的密封性、进行防水涂层等。
只有混凝土抗硫酸盐侵蚀能力得到有效提高,才能保证混凝土结构的安全稳定,延长其使用寿命。
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混凝土抗硫酸盐侵蚀等级标准
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级标准混凝土抗硫酸盐侵蚀等级标准一、概述硫酸盐侵蚀是混凝土中常见的一种侵蚀形式,其会导致混凝土表面的钙化反应失控,破坏混凝土的结构,降低混凝土的强度,影响混凝土的使用寿命。
因此,为了提高混凝土的耐久性和使用寿命,需要对混凝土的抗硫酸盐侵蚀等级进行标准化。
二、标准混凝土抗硫酸盐侵蚀等级分为5个等级:0级、1级、2级、3级、4级。
1. 0级:不具备任何抗硫酸盐侵蚀能力,不能用于任何硫酸盐侵蚀性环境中。
2. 1级:在硫酸盐侵蚀性环境中,混凝土的钙化反应比较平稳,混凝土表面没有明显的腐蚀现象,混凝土的强度基本能够保持稳定。
3. 2级:在硫酸盐侵蚀性环境中,混凝土的钙化反应有一定的失控现象,混凝土表面有轻微的腐蚀现象,混凝土的强度有所下降。
4. 3级:在硫酸盐侵蚀性环境中,混凝土的钙化反应明显失控,混凝土表面有明显的腐蚀现象,混凝土的强度明显下降。
5. 4级:在硫酸盐侵蚀性环境中,混凝土的钙化反应完全失控,混凝土表面有严重的腐蚀现象,混凝土的强度几乎失去了使用价值。
三、判定方法判定混凝土的抗硫酸盐侵蚀等级一般采用以下两种方法:1. 长期浸泡法:将混凝土试件放入硫酸盐溶液中浸泡一定时间后,观察混凝土表面的腐蚀程度,根据腐蚀程度判定混凝土的抗硫酸盐侵蚀等级。
2. 加速试验法:将混凝土试件放入硫酸盐溶液中浸泡一定时间后,进行力学性能测试,根据测试结果判定混凝土的抗硫酸盐侵蚀等级。
四、应用范围混凝土抗硫酸盐侵蚀等级标准适用于以下场合:1. 各类硫酸盐侵蚀性环境中的混凝土结构设计、施工和验收。
2. 混凝土抗硫酸盐侵蚀性能评估和检测。
3. 混凝土抗硫酸盐侵蚀材料的研发和应用。
五、结论混凝土抗硫酸盐侵蚀等级标准的制定,是为了提高混凝土的耐久性和使用寿命,对于混凝土结构的设计、施工和验收具有重要的意义。
在实际应用中,应根据不同的硫酸盐侵蚀性环境和混凝土结构的使用要求,选择相应的抗硫酸盐侵蚀等级,以保证混凝土的结构安全和使用寿命。
抗硫酸盐混凝土配合比
抗硫酸盐混凝土配合比摘要:1.抗硫酸盐混凝土的定义和重要性2.抗硫酸盐混凝土的配合比设计原则3.抗硫酸盐混凝土的配合比设计方法4.抗硫酸盐混凝土的性能要求和检测方法5.抗硫酸盐混凝土的应用前景正文:1.抗硫酸盐混凝土的定义和重要性抗硫酸盐混凝土,顾名思义,是一种具有抵抗硫酸盐侵蚀作用的混凝土。
硫酸盐侵蚀作用会对混凝土产生严重的破坏,导致其强度降低、开裂、渗水等问题,严重影响工程质量和使用寿命。
因此,在受硫酸盐侵蚀影响的地区,如沿海、盐湖、矿山等区域,抗硫酸盐混凝土显得尤为重要。
2.抗硫酸盐混凝土的配合比设计原则抗硫酸盐混凝土的配合比设计应遵循以下原则:(1)合理选择水泥品种:应选用抗硫酸盐水泥或者添加抗硫酸盐剂的水泥,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
(2)控制水灰比:水灰比是影响混凝土强度和抗硫酸盐侵蚀性能的重要因素。
应尽量降低水灰比,以提高混凝土的密实性和抗硫酸盐侵蚀性能。
(3)合理选用骨料:选用质地坚硬、耐久性好的骨料,如碎石、砾石等,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
(4)优化混凝土的组成:可以添加矿物掺合料、化学外加剂等,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
3.抗硫酸盐混凝土的配合比设计方法抗硫酸盐混凝土的配合比设计一般采用经验公式法、试验法等。
经验公式法是根据已有的设计数据和经验,通过公式计算得出混凝土的配合比。
试验法则是通过实验室试验,根据混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗透性能等指标,调整配合比,以满足设计要求。
4.抗硫酸盐混凝土的性能要求和检测方法抗硫酸盐混凝土的性能要求主要包括抗压强度、抗折强度、抗渗透性能等。
检测方法有抗压强度试验、抗折强度试验、渗透试验等。
5.抗硫酸盐混凝土的应用前景随着我国基础设施建设的不断推进,抗硫酸盐混凝土的应用前景非常广泛。
特别是在沿海、盐湖、矿山等受硫酸盐侵蚀影响的地区,抗硫酸盐混凝土具有重要的实用价值。
抗硫酸盐腐蚀型混凝土
混凝土抗硫酸盐侵蚀研究作者摘要:本文介绍了混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理和分类以及混凝土硫酸盐侵蚀的影响因素。
主要综合说明了5种判断硫酸盐侵蚀混凝土的检验方法:快速法;膨胀法;干湿循环法I;干湿循环法II;氯离子渗透试验。
提出了4种改善方法:合理选择水泥及掺合料品种;提高混凝土密实性;采用高压蒸汽养护;增设必要的保护层。
Summary:This paper introduces the mechanism and classification of erosion of concrete sulfate and influence factors of concrete sulfate attack.5 methods for the inspection of sulfate attack concrete are described:Express method;Plavini;dry wet cycling method I;Dry wet cycling method II;Chloride ion penetration test.4 improvement methods are proposed:Reasonable selection of varieties of cement and admixture;Improve the density of concrete;High pressure steam curing;Add the necessary protective layer.关键词:硫酸盐侵蚀混凝土改善方法影响因素Key word: Sulfate attack Concrete Improvement method Influential factors一、研究背景自混凝土产生以来,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在房建工程、桥梁工程、还有水利及其它工程中,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。
高性能抗硫酸盐混凝土的应用与优势
高性能抗硫酸盐混凝土的应用与优势随着工业发展和城市化进程的加速,各种污染物质不断释放,环境污染和社会问题日益严重。
硫酸盐是一种常见的污染物质,尤其是工业废水中含有较高浓度的硫酸盐,会对建筑物和土木工程的材料造成损害。
因此,设计和制造高性能抗硫酸盐混凝土成为当今的工程挑战和迫切需求。
高性能抗硫酸盐混凝土是指在硫酸盐腐蚀环境下能够继续保持较好的力学性能和耐久性的一种材料。
它主要由水泥、矿物掺合料、骨料、添加剂和一定量的化学防护剂等组成。
高性能抗硫酸盐混凝土具有以下优势:1. 超强的抗硫酸盐腐蚀性能普通混凝土在含有硫酸盐的环境中容易被硫酸盐破坏,导致混凝土结构的起泡、剥落、龟裂以及力学性能下降等问题。
而高性能抗硫酸盐混凝土内部加入了一系列防护材料和抗腐剂,可以在硫酸盐腐蚀环境下维持较好的稳定性,从而保障混凝土的各项性能指标。
2. 显著的耐久性能高性能抗硫酸盐混凝土内部加入了多种化学掺合料和添加剂,可以显著提高混凝土的耐久性能。
在实际使用中,它不仅保持了较高的强度,而且具备较好的防渗、防风化和防冻融裂性能,能够长期保持建筑物和土木工程的稳定性和安全性。
3. 超水泥化配合比优化高性能抗硫酸盐混凝土采用了超水泥化的配合比优化技术,通过多项复合技术和工艺改良,可以在保持高强度的同时,降低水泥用量,缓解浪费和资源短缺的问题。
同时,减少了混凝土内部孔隙的数量和尺寸,提高了混凝土的密实程度,实现了对混凝土性能和质量的优化和控制。
4. 良好的可塑性和施工性能高性能抗硫酸盐混凝土具有良好的可塑性和施工性能,可以满足各种建筑结构形式和施工工艺的需求。
它可以适用于普通混凝土难以应对的庞大建筑结构、特殊功能需求和客户要求,包括黏结强度高、抗压强度大、耐磨性好、尺寸稳定以及具备多项特殊功能等。
综上所述,高性能抗硫酸盐混凝土具备良好的抗腐蚀性能、耐久性能、优化配合比和可塑性等优势,可以在工业废水处理、化工厂建筑、海洋建筑、桥梁隧道和地下洞穴等场合得到广泛应用。
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级
混凝土抗硫酸盐侵蚀等级分为以下几个等级:
1.一般性:主要适用于不受硫酸盐侵蚀的普通水泥混凝土结构,如房屋、桥梁、隧道、地下室等。
2.模块性:主要适用于需要抗硫酸盐侵蚀的混凝土结构,如化工厂、污水处理厂、电池工厂等。
3.耐久性:主要适用于长期暴露在硫酸盐环境下的混凝土结构,如海洋工程、矿山设备、化肥生产厂等。
4.超耐久性:主要适用于极端环境下的混凝土结构,如火山岩浆处、极地地区、海底设备等。
在实际工程中,需要根据具体情况选择相应的抗硫酸盐侵蚀等级,以保证结构的长期稳定运行。
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混凝土抗硫酸盐侵蚀研究作者摘要:本文介绍了混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理和分类以及混凝土硫酸盐侵蚀的影响因素。
主要综合说明了5种判断硫酸盐侵蚀混凝土的检验方法:快速法;膨胀法;干湿循环法I;干湿循环法II;氯离子渗透试验。
提出了4种改善方法:合理选择水泥及掺合料品种;提高混凝土密实性;采用高压蒸汽养护;增设必要的保护层。
Summary:This paper introduces the mechanism and classification of erosion of concrete sulfate and influence factors of concrete sulfate methods for the inspection of sulfate attack concrete are described:Express method;Plavini;dry wet cycling method I;Dry wet cycling method II;Chloride ion penetration improvement methods are proposed:Reasonable selection of varieties of cement and admixture;Improve the density of concrete;High pressure steam curing;Add the necessary protective layer.关键词:硫酸盐侵蚀混凝土改善方法影响因素Key word:Sulfate attack Concrete Improvement method Influential factors一、研究背景自混凝土产生以来,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在房建工程、桥梁工程、还有水利及其它工程中,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。
近几十年以来,国内外屡次发生因混凝土结构耐久性不足而造成的结构功能提前失效甚至破坏崩塌的事故,给人类造成了巨大的经济损失和生命财产安全问题。
在1987年美国国家材料顾问委员会的报告中,大概有万座混凝土桥面板出现不同程度的破坏,其中部分使用不到20年,并且还将以每年万座的速度增。
《中国腐蚀调査报告》(2003年版)中显示:我国年腐烛损失约为5000亿元。
1991年召开的第二届混凝土耐久性国际会议上,美国混凝土协会荣誉退休教授Mehta曾在题为《混凝土耐久性一五十年进展》的报告中指出“当今世界,混凝土破坏的原因,按重要性递降顺序排列是:钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、腐蚀环境的物理化学作用。
”其中第三个原因主要是由硫酸盐侵蚀引起。
硫酸盐在我国分布广泛,主要存在于盐渍土、地下水以及空气中。
全国约有3693万公顷盐馈土,占全国可利用土地面积的%。
随着各种特殊结构和高层结构的快速发展,对基础的要求也越来越严格,桩基础己成为当前各类建筑结构的的常用基础类型。
混凝土桩分为预制桩和灌注桩,与混凝土预制桩相比,混凝土灌注桩具有如下几个特点:①适用性好,现场施工,桩长和持力层几乎不受地质条件的影响;②噪音小、工序少,避免了工厂制作和运输;③造价相对较低,设计时不需要考虑运输、吊装等受力的影响,设计用钢量减少,也不存在接桩造成旳费用。
有资料表明,在桩端土为粘性土时灌注柱的造价比预制桩减少约7%。
由于上述几个特点,灌注桩己经成为应用最广泛的基础形式之一。
混凝土抽长期埋在地下与土壤和地下水直接接触,会受到来自土壤和地下水中的各种腐蚀介质的侵蚀,影响混凝土桩的使用寿命,给上部结构带来安全隐患。
尤其是混凝土灌注桩,采用现场浇筑而且属于地下隐蔽工程,施工质量较难以保证,混凝土在凝结硬化前就可能与腐蚀介质接触,也无法在灌注桩的表面涂刷防腐蚀材料。
这一系列的特点使得混凝土灌注桩受到的各类腐烛介质的侵独影响可能会更加严重。
现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》对灌注柱在各类腐蚀环境下的使用及采取的相应防腐蚀措施做了明确规定,并且禁止灌注柱在强腐烛环境中使用。
在土木工程中除了混凝土灌注柱以外,险道、地铁、桥梁等地下工程也面临着新拌混凝土直接接触腐蚀性介质而受到腐蚀的问题。
因此,对新拌混凝土和硬化后的混凝土在腐蚀介质中进行抗腐蚀对比试验研究,不但是房屋建筑的需要,也是铁路、公路、市政等大量土木工程的需要。
国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》的颁布实施,限制了混凝土灌注桩的使用范围,鉴于我国盐绩土分布范围之广、地下硫酸盐等腐蚀介质含量之多,特别是我国西北地区甘肃、青海、宁夏以及东部沿海一带。
在这些地区严格执行规范的要求有可能大大增加工程量及工程造价,但是直接使用灌注桩可能无法保证结构使用的安全问题。
通过对新拌混凝土进行抗硫酸盐侵蚀试验,采用长期浸泡的试验方法,更加直观的表现灌注桩与外界环境接触的实际情况。
三、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理及类型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,这些难溶性物质产生体积膨,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。
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。
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。
(1) 钙钒石结晶型海水、工业污水中的SO42-通过微小裂缝与水泥石中的Ca(OH)2发生反应生成二水石膏,二水石膏进一步与水泥石中的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙,反应方程式为Na2SO4·10H2O+Ca(OH)2→CaSO4·2H2O+2NaOH+8H2O3(CaSO4·2H2O)+3CaO ·Al2O3·6H2O +19H2O →3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O 高硫型水化硫铝酸钙晶体中含有大量的结晶水,体积膨胀可达倍,使得固相体积明显增大,引起混凝土结构开裂。
(2) 石膏结晶型当侵蚀溶液中SO42-的质量浓度大于1000mg/ L时,渗入混凝土毛细孔SO42-与水泥石中的Ca(OH)2作用生成石膏。
反应方程式为Ca(OH)2+ SO42-+2H2O →CaSO4·2H2O +2OH-Ca(OH)2转变为石膏后体积增大120%,在混凝土内部产生较大的膨胀压力,致使混凝土膨胀开裂,强度下降。
导致混凝土强度和耐久性降低。
(3) 镁盐结晶型在海水、地下水中含有硫酸镁时,水中的Mg2 +、SO42-可以与水泥石中的水化产物Ca(OH)2发生反应,反应方程式MgSO4+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaSO43(CaSO4·2H2O)+3CaO·Al2O3·6H2O+19H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O Mg(OH)2是一种无胶结能力的松散物,侵蚀溶液中的Mg2+、SO42-与Ca(OH)2反应,降低了水泥石的碱含量,破坏了水化硅酸钙等水化产物稳定存在的条件,使水化硅酸钙等水化产物分解生成水化硅酸镁和石膏。
水化硅酸镁黏性差、强度低,而石膏和钙矾石晶体的生成可引起混凝土体积膨胀,产生膨胀压力,使混凝土结构表面开裂,导致混凝土性能进一步劣化。
(4) 碳硫硅钙石结晶型在湿冷的条件下(环境温度低于15℃) ,在硫酸盐和碳酸盐的共同作用下,侵蚀溶液与水泥石中的水化硅酸钙作用生成无胶凝性的碳硫硅钙石晶体,降低水泥石强度。
反应方程式为3CaO·2SiO2·3H2O + 2(CaSO4·2H2O)+2CaCO3+24H2O →2Ca3SiSO4CO3(OH)6·12H2O + Ca(OH)2四、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。
(一)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。
(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<% ,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。
(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。
(二)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SO42-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。
五、混凝土硫酸盐侵蚀的判定指标(一)考虑因素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。
(二)试验方案鉴于混凝土硫酸盐侵蚀的复杂性和现有各种试验方法由于各种原因导致试验结果存在不稳定性和不合理性,本试验方案收集了国内外普遍使用的各种硫酸盐侵蚀的试验方法。