混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法研究
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验 。于 室 温 下浸 泡 1h 一 组 浸 泡 在 2 ℃水 巾 , 6, O
强度 比来定义抗腐蚀 系数 容易造成混凝土抗蚀 性能 的假象 。而用抗压强度 比来定义抗腐蚀系 数显然可 以避免这方面 的问题 。 干湿循环法该法 的斌验过程与 国内一些科 研单位提 出的相似 ,但具体的评价指标方面变 化较大 。 试件标养 2 d进行干湿循环试验。 8 大致 循环制度是 :试件在适宜 的侵蚀溶液 中浸泡一 段时 间,然后放人一定温度的烘箱中烘干一段 时间 , 冷却称重 以及测抗压强度为一循环。 固定 每 一循环的时间 。 每隔一定循环后称一次质量 , 并做一组抗压强度试验 ,同时观察经过循环后 混凝土表面 的破损情况 。
G 79 16 G B 4 — 9 5、 B/' 4 0 1 8 、 1 2 — 9 1 GB/T 4 ' 2 79
另 两组 分 别 浸 泡 在 03 |%的 N 2 和 3 的 a S % N 2 液 中 , 7c烘 7 , aO溶 s 于 5 c h 冷却 l , h 以此作 为 一个循环 , 共进 行 2 8个循环 , 然后测 试砂浆 的抗折强度 , 并按下式计算 其相对抗折强度 K: K=砂 浆在硫 酸钠 溶液 中循 环后 的抗 折强 度 , 砂浆在 自 来水 中相 同循环后 的抗折强度 ,最后 试 验结果 以 K值 的大, 来相 对 的评 价砂 浆 的 l 、 抗侵蚀性能 。 正在修订 中的 GB 2 8 普通混凝土 长 J 8 — 5《 期性能与耐久性试验方法标准》 混凝土抗硫酸 , 盐侵蚀是其 中的重要 一部分 。该标准在修订 过 程 中提 出将 混 凝 土 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 试 验 方 法 按 混 凝 土的强度等级分 为“ 全浸泡 法” 干湿循环 和“ 法” 两类 , 强度 等级 在 C 0以下 的普 通混 凝 土 3 拟 采用 “ 全浸泡 法 ” 强度等 级在 C 0以上 ( , 3 含 C 0 的普通混凝土拟采用于湿循环法。这两种 3) 方法最后能否采用 尚不清楚 ,但是其独到之处 值得学习 、 借鉴 , 下面就两 种方法做简单 介绍 。 全 浸 泡 法 该 法 成 型 i0 m ×10 m ×l0 m 0r a 0r a 0r a 的混凝土试件 , 标养 2 d将试件取 出, 8 然后移 人 5 a %N  ̄O 溶液 中, 侵蚀龄期从试件移人起开 始 计算 。按试验设计龄期分别取 出一组试件测定 在侵蚀介质 中以及清水 l相 同龄期 、相 同配 比 { 1 的混凝土抗压强度 , 出抗腐蚀系数 K值 。 求 该法 与以往 国家标准方法主要 的不 同点是 抗 腐蚀系数不再 沿用 以往方 法的抗折强 度 比。 硫酸盐侵蚀混凝土后会在混凝 土内部产生 一定 最 的钙矾石 ,这种矿物一般具有典型 的发射形 针状结构 且瓦相 紧密搭接 ,这样的结构对于提 高 混 凝 土 的抗 折 强 度 是 很 有 利 的 ,因 此 用 抗 折
一
时的微小变化都 可能对试验 的结果产 生屁著的 影响, 从而使试验结果 的离 散性很 大。 在英 国、 日本等 国对抗蚀性本身 不做 任何 规定 , 只规定抗硫酸 盐水 泥的品质 指标 , 为达 认 到该指标 的水泥均具有 一定 的抗硫 酸盐侵 蚀性 能。在德 国, 采用 了氧扩散 法, 试件 的灰砂 比为 1 3规 格为 1rm×4 r :, 0 a 0 m×10 r。试件成 型 a 6tn u 2 d后 脱模 , 放入 2 的 C ( H)饱 和溶液 中 , 0 aO 在 1d时再移入 44 4 _%的 Na 0 溶液中 ,  ̄, S 分别在 5 ℃或 2 ' 的温度下养护 。在各 龄期连续 测定 02 1 试 件的长度变化 、 振频率 和质量变化 , 共 并计 算 试 件的弹性模量 。采用氧扩散法测定 经 2 。 OC硫 酸盐溶液浸养试件 的渗气性并计算它们 的有 效 扩散 系数 。 目前 , 国内在研究 混凝土受 硫酸盐等 盐类侵蚀 时,各科研单位有提 出过相应 的Байду номын сангаас 验 方法 和评价指标 ,但是这些方法都不 同程度 地 效仿 了上述 国家 的三类标准测试方法 ,因此 也 具有一定 的局 限性 。 华 南理 工大学 与, 东 省水 利厅 的试 验 方 法采用砂 浆试件 , 4 e ×4 e ×10 m的棱 将 0r 0r 6 c a a 柱 体试 件 在 5 c 中养 护 7 0c水 d后 进行 侵 蚀试
工程科技 I }
科 黑江一 技信总 — 龙一 —
混凝 土抗硫 酸盐 侵蚀试 验 方 法研究
尤 立 霞
( 龙 江省 华 通 道 桥 工 程 有 限 公 司 , 黑 黑龙 江 哈一 尔滨 10 0 ) 50 0
摘 要: 述 了抗硫 酸盐侵蚀的 中国国家标准方法 、 国国家标准方 法以及 圆}一 些科研 单位提 出的抗琉酸 盐修蚀 的试验方 法, 评 外 h 分析 了这些试
20 0 1三个 版本的水泥抗硫酸盐侵蚀试 验方法 及评价指 标本身就 存在着不 足 ,确切地说 G B 7 9 16 是用 于评定水泥抗侵蚀性 的标 准 , 4—95 这 个标准的优点是与使用环境相似 ,工程意义明 显 ,其 缺 点 是 试 验 周 期 太 长 ; 而 G / B T 2 2 — 9 1 用来 比较水 泥抗 侵蚀性 的标准 , 40 18 是 这个标准的优点就是试验周期短 ,但是其有着 重大的缺点 , 该标准只规定了试验方法等内容 , 但是试验用试件尺寸偏小 ,且对 试验结 果未加 任何说明。 以至于试验所得的结 果对水泥抗侵 蚀性的评价无从谈 起。而国内一 些科研 单位采 用的试验方法都不同程度的派生于此 ,也具有 局限性。 修订 中的混凝土抗硫 酸盐侵蚀 试验方法 , 拟分为全浸法和干湿循环法两大类 。对 于全浸 法主要的弊端还是试验周 期太长 ,不利于实验 室展开研究 ;对于干湿循 环法则 主要是 利用温 度的变化控制来加速侵蚀 性离子在混凝 土内部 的结晶膨胀 ,但是 到底采用多高 的温度 最适宜 研究混凝土的抗侵蚀性能我们不得而知 。 另外, 采用于湿循环法时是否还存在用 什么侵 蚀溶液 浸泡最合适 、 最佳浸泡浓度是 多少、 最佳 浸泡时 间多长等问题需要推敲 ,这些都需要做进 一步 的研究。
验 方 法厦 评 价指 标 的 合 理 性 及 存 在 的 不足 之 处 。 关 键 词 : 酸 盐 侵 蚀 ;L 方 法 ; 价 指 标 硫 i验 评
混凝 土是 工程建 设 中 , 用最广 泛 、 量 应 用 最大 的建筑材料之一 。随着现代 高等 级公路的 发展 , 水泥混凝土 与沥青混 凝土 一 , 为高等 样 成 级路面的主要建筑 材料 。研究 混凝土抗 硫酸盐 侵蚀必须制定~套 合理 可行的试 验方 法 ,在既 定试验方法 的基础 上还必 须指定 某些评 价指标 来衡量混凝土抗硫 酸盐侵 蚀的性能。 但是 , 国 我 至今还没有统一 的用于混凝土抗 硫酸盐侵蚀 的 试验方法及评价 混凝士抗 硫酸盐侵蚀性 能的指 标。 因此 , 对于混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法及 评价指标 的研究 意义重 大。 我 国早期 的 国家 标准 GB 7 9 16 1 基 4—951 1 本上是沿用前苏联 15 年 的 H l4 5 ,采用 94 1— 4 135胶 砂 , :. 试件 为 1 m ×1 r 0 m 0 m×3 rm的长 a 0 a 方形试体 。 为保证试验结果的一致性 , 试件为加 压成 型 , 湿气 中养护 l , d 淡水 中养护 1d 然 后 4, 部 分试件 仍然 在淡水 中养护 ,另一 部分放 入 含有硫酸盐 的环 境水或人 工配制的硫 酸盐溶 液 中, 养护至 6 个月 。 水泥的抗蚀性 以腐蚀系数表 示 。腐蚀 系数是 同一龄期 的水 泥胶砂 试件在侵 蚀溶液 中的抗折 强度与在淡水 中的抗折 强度 之 比。评定准则为 : 6个月时 的腐蚀系数小于 08 .0 时 ,则认为该种水 泥在该 环境水 或该 浓度的硫 酸盐溶液 中抗蚀性 能较差 。该 方法的优 点是 有 明确 的评定标 准 ,但是该 方法需要成 型的试 件 数量多 , 试验周 期长。同时 , 法没有 指明侵 该方 蚀溶液 的浓度 ,没有考虑 在高 一浓 度和低 一 浓度 时侵蚀 机理 的不同等问题。 在 G 4 - 5的 基 础 上 又 发 展 了 GB/T B 796 2 2 - 9 1的测 试 方 法 ,采 用 1 25胶 砂 , 40 18 :. 1rm×lmm×6 r 0 a O 0 m棱柱形 试体 ,压力成 型 , a l 护箱养护 ,d水 中养护 ,8 d养 7 2 d常温侵蚀 , 侵 蚀 溶液采 用 S瞵 一浓度 为 2 %的硫酸 钠溶液 。 还可根据需要 , 采用天然环境水 , 或变更硫 酸钠 的浓度 。 以抗蚀系数表示抗蚀能力 , 抗蚀系数的 定 义 同腐 蚀 系 数 。不 论 G T 7 9 6 B/ 4 — 5还 是 G / 40 8 , B T 2 2 — 1 均采用小尺 寸水泥胶砂试 件 , 都 不能完全 反映混凝 土的抗硫酸盐 侵蚀能力 。 我 国最新 颁布 的 水泥抗 硫 酸盐侵 蚀试 验方 法 GB/T 7 9 20 4 — 0 1是 以膨 胀率作 为评价水泥 抵 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 能 力 的指 标 ,该 方 法 类 似 于 AS M 的试 验 方 法 。 T 这 两 种 测 试 方 法 都 考 虑 了 N a O 和 s M 4 种侵蚀 溶液 的影 响 ,在 A T A 2 0 两 S M C 5 测试方法 中 ,硫 酸盐是 作为混合 物加 到砂浆 中 的 , 柱体存放 于水中 , 棱 这样不能正确评 价混合 水 泥和粉煤 灰及 矿渣与硅酸盐水泥混合 物的抗 硫酸盐侵蚀性 能 , AS' C 0 2是将 试件 浸 而 I M 1 1 在硫 酸盐溶 液中 ,所 以可以用来研究各 种水泥 的 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 性 能 。 然 而 A q C 5 S、 A 2和 M A T C1 1 同的不足之处是试件尺 寸采用 S M 0 2共 2 m ×2 rm×2 5 m, 5m 5 a 8 m 由于 试 件 体 积 小 , 型 成
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责 任 编 辑 : 亚 芳 王
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强度 比来定义抗腐蚀 系数 容易造成混凝土抗蚀 性能 的假象 。而用抗压强度 比来定义抗腐蚀系 数显然可 以避免这方面 的问题 。 干湿循环法该法 的斌验过程与 国内一些科 研单位提 出的相似 ,但具体的评价指标方面变 化较大 。 试件标养 2 d进行干湿循环试验。 8 大致 循环制度是 :试件在适宜 的侵蚀溶液 中浸泡一 段时 间,然后放人一定温度的烘箱中烘干一段 时间 , 冷却称重 以及测抗压强度为一循环。 固定 每 一循环的时间 。 每隔一定循环后称一次质量 , 并做一组抗压强度试验 ,同时观察经过循环后 混凝土表面 的破损情况 。
G 79 16 G B 4 — 9 5、 B/' 4 0 1 8 、 1 2 — 9 1 GB/T 4 ' 2 79
另 两组 分 别 浸 泡 在 03 |%的 N 2 和 3 的 a S % N 2 液 中 , 7c烘 7 , aO溶 s 于 5 c h 冷却 l , h 以此作 为 一个循环 , 共进 行 2 8个循环 , 然后测 试砂浆 的抗折强度 , 并按下式计算 其相对抗折强度 K: K=砂 浆在硫 酸钠 溶液 中循 环后 的抗 折强 度 , 砂浆在 自 来水 中相 同循环后 的抗折强度 ,最后 试 验结果 以 K值 的大, 来相 对 的评 价砂 浆 的 l 、 抗侵蚀性能 。 正在修订 中的 GB 2 8 普通混凝土 长 J 8 — 5《 期性能与耐久性试验方法标准》 混凝土抗硫酸 , 盐侵蚀是其 中的重要 一部分 。该标准在修订 过 程 中提 出将 混 凝 土 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 试 验 方 法 按 混 凝 土的强度等级分 为“ 全浸泡 法” 干湿循环 和“ 法” 两类 , 强度 等级 在 C 0以下 的普 通混 凝 土 3 拟 采用 “ 全浸泡 法 ” 强度等 级在 C 0以上 ( , 3 含 C 0 的普通混凝土拟采用于湿循环法。这两种 3) 方法最后能否采用 尚不清楚 ,但是其独到之处 值得学习 、 借鉴 , 下面就两 种方法做简单 介绍 。 全 浸 泡 法 该 法 成 型 i0 m ×10 m ×l0 m 0r a 0r a 0r a 的混凝土试件 , 标养 2 d将试件取 出, 8 然后移 人 5 a %N  ̄O 溶液 中, 侵蚀龄期从试件移人起开 始 计算 。按试验设计龄期分别取 出一组试件测定 在侵蚀介质 中以及清水 l相 同龄期 、相 同配 比 { 1 的混凝土抗压强度 , 出抗腐蚀系数 K值 。 求 该法 与以往 国家标准方法主要 的不 同点是 抗 腐蚀系数不再 沿用 以往方 法的抗折强 度 比。 硫酸盐侵蚀混凝土后会在混凝 土内部产生 一定 最 的钙矾石 ,这种矿物一般具有典型 的发射形 针状结构 且瓦相 紧密搭接 ,这样的结构对于提 高 混 凝 土 的抗 折 强 度 是 很 有 利 的 ,因 此 用 抗 折
一
时的微小变化都 可能对试验 的结果产 生屁著的 影响, 从而使试验结果 的离 散性很 大。 在英 国、 日本等 国对抗蚀性本身 不做 任何 规定 , 只规定抗硫酸 盐水 泥的品质 指标 , 为达 认 到该指标 的水泥均具有 一定 的抗硫 酸盐侵 蚀性 能。在德 国, 采用 了氧扩散 法, 试件 的灰砂 比为 1 3规 格为 1rm×4 r :, 0 a 0 m×10 r。试件成 型 a 6tn u 2 d后 脱模 , 放入 2 的 C ( H)饱 和溶液 中 , 0 aO 在 1d时再移入 44 4 _%的 Na 0 溶液中 ,  ̄, S 分别在 5 ℃或 2 ' 的温度下养护 。在各 龄期连续 测定 02 1 试 件的长度变化 、 振频率 和质量变化 , 共 并计 算 试 件的弹性模量 。采用氧扩散法测定 经 2 。 OC硫 酸盐溶液浸养试件 的渗气性并计算它们 的有 效 扩散 系数 。 目前 , 国内在研究 混凝土受 硫酸盐等 盐类侵蚀 时,各科研单位有提 出过相应 的Байду номын сангаас 验 方法 和评价指标 ,但是这些方法都不 同程度 地 效仿 了上述 国家 的三类标准测试方法 ,因此 也 具有一定 的局 限性 。 华 南理 工大学 与, 东 省水 利厅 的试 验 方 法采用砂 浆试件 , 4 e ×4 e ×10 m的棱 将 0r 0r 6 c a a 柱 体试 件 在 5 c 中养 护 7 0c水 d后 进行 侵 蚀试
工程科技 I }
科 黑江一 技信总 — 龙一 —
混凝 土抗硫 酸盐 侵蚀试 验 方 法研究
尤 立 霞
( 龙 江省 华 通 道 桥 工 程 有 限 公 司 , 黑 黑龙 江 哈一 尔滨 10 0 ) 50 0
摘 要: 述 了抗硫 酸盐侵蚀的 中国国家标准方法 、 国国家标准方 法以及 圆}一 些科研 单位提 出的抗琉酸 盐修蚀 的试验方 法, 评 外 h 分析 了这些试
20 0 1三个 版本的水泥抗硫酸盐侵蚀试 验方法 及评价指 标本身就 存在着不 足 ,确切地说 G B 7 9 16 是用 于评定水泥抗侵蚀性 的标 准 , 4—95 这 个标准的优点是与使用环境相似 ,工程意义明 显 ,其 缺 点 是 试 验 周 期 太 长 ; 而 G / B T 2 2 — 9 1 用来 比较水 泥抗 侵蚀性 的标准 , 40 18 是 这个标准的优点就是试验周期短 ,但是其有着 重大的缺点 , 该标准只规定了试验方法等内容 , 但是试验用试件尺寸偏小 ,且对 试验结 果未加 任何说明。 以至于试验所得的结 果对水泥抗侵 蚀性的评价无从谈 起。而国内一 些科研 单位采 用的试验方法都不同程度的派生于此 ,也具有 局限性。 修订 中的混凝土抗硫 酸盐侵蚀 试验方法 , 拟分为全浸法和干湿循环法两大类 。对 于全浸 法主要的弊端还是试验周 期太长 ,不利于实验 室展开研究 ;对于干湿循 环法则 主要是 利用温 度的变化控制来加速侵蚀 性离子在混凝 土内部 的结晶膨胀 ,但是 到底采用多高 的温度 最适宜 研究混凝土的抗侵蚀性能我们不得而知 。 另外, 采用于湿循环法时是否还存在用 什么侵 蚀溶液 浸泡最合适 、 最佳浸泡浓度是 多少、 最佳 浸泡时 间多长等问题需要推敲 ,这些都需要做进 一步 的研究。
验 方 法厦 评 价指 标 的 合 理 性 及 存 在 的 不足 之 处 。 关 键 词 : 酸 盐 侵 蚀 ;L 方 法 ; 价 指 标 硫 i验 评
混凝 土是 工程建 设 中 , 用最广 泛 、 量 应 用 最大 的建筑材料之一 。随着现代 高等 级公路的 发展 , 水泥混凝土 与沥青混 凝土 一 , 为高等 样 成 级路面的主要建筑 材料 。研究 混凝土抗 硫酸盐 侵蚀必须制定~套 合理 可行的试 验方 法 ,在既 定试验方法 的基础 上还必 须指定 某些评 价指标 来衡量混凝土抗硫 酸盐侵 蚀的性能。 但是 , 国 我 至今还没有统一 的用于混凝土抗 硫酸盐侵蚀 的 试验方法及评价 混凝士抗 硫酸盐侵蚀性 能的指 标。 因此 , 对于混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法及 评价指标 的研究 意义重 大。 我 国早期 的 国家 标准 GB 7 9 16 1 基 4—951 1 本上是沿用前苏联 15 年 的 H l4 5 ,采用 94 1— 4 135胶 砂 , :. 试件 为 1 m ×1 r 0 m 0 m×3 rm的长 a 0 a 方形试体 。 为保证试验结果的一致性 , 试件为加 压成 型 , 湿气 中养护 l , d 淡水 中养护 1d 然 后 4, 部 分试件 仍然 在淡水 中养护 ,另一 部分放 入 含有硫酸盐 的环 境水或人 工配制的硫 酸盐溶 液 中, 养护至 6 个月 。 水泥的抗蚀性 以腐蚀系数表 示 。腐蚀 系数是 同一龄期 的水 泥胶砂 试件在侵 蚀溶液 中的抗折 强度与在淡水 中的抗折 强度 之 比。评定准则为 : 6个月时 的腐蚀系数小于 08 .0 时 ,则认为该种水 泥在该 环境水 或该 浓度的硫 酸盐溶液 中抗蚀性 能较差 。该 方法的优 点是 有 明确 的评定标 准 ,但是该 方法需要成 型的试 件 数量多 , 试验周 期长。同时 , 法没有 指明侵 该方 蚀溶液 的浓度 ,没有考虑 在高 一浓 度和低 一 浓度 时侵蚀 机理 的不同等问题。 在 G 4 - 5的 基 础 上 又 发 展 了 GB/T B 796 2 2 - 9 1的测 试 方 法 ,采 用 1 25胶 砂 , 40 18 :. 1rm×lmm×6 r 0 a O 0 m棱柱形 试体 ,压力成 型 , a l 护箱养护 ,d水 中养护 ,8 d养 7 2 d常温侵蚀 , 侵 蚀 溶液采 用 S瞵 一浓度 为 2 %的硫酸 钠溶液 。 还可根据需要 , 采用天然环境水 , 或变更硫 酸钠 的浓度 。 以抗蚀系数表示抗蚀能力 , 抗蚀系数的 定 义 同腐 蚀 系 数 。不 论 G T 7 9 6 B/ 4 — 5还 是 G / 40 8 , B T 2 2 — 1 均采用小尺 寸水泥胶砂试 件 , 都 不能完全 反映混凝 土的抗硫酸盐 侵蚀能力 。 我 国最新 颁布 的 水泥抗 硫 酸盐侵 蚀试 验方 法 GB/T 7 9 20 4 — 0 1是 以膨 胀率作 为评价水泥 抵 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 能 力 的指 标 ,该 方 法 类 似 于 AS M 的试 验 方 法 。 T 这 两 种 测 试 方 法 都 考 虑 了 N a O 和 s M 4 种侵蚀 溶液 的影 响 ,在 A T A 2 0 两 S M C 5 测试方法 中 ,硫 酸盐是 作为混合 物加 到砂浆 中 的 , 柱体存放 于水中 , 棱 这样不能正确评 价混合 水 泥和粉煤 灰及 矿渣与硅酸盐水泥混合 物的抗 硫酸盐侵蚀性 能 , AS' C 0 2是将 试件 浸 而 I M 1 1 在硫 酸盐溶 液中 ,所 以可以用来研究各 种水泥 的 抗 硫 酸 盐 侵 蚀 性 能 。 然 而 A q C 5 S、 A 2和 M A T C1 1 同的不足之处是试件尺 寸采用 S M 0 2共 2 m ×2 rm×2 5 m, 5m 5 a 8 m 由于 试 件 体 积 小 , 型 成
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