盐胀对混凝土劣化机理研究

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发布时间：2021-09-03

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盐胀对混凝土劣化机理研究
刘宏伟1,2,3，高培伟’，李隽1l2，吴泽媚，孙亚飞1I2
(1．南京航空航天大学土木工程系，江苏南京210028；2．盐城工学院土木工程学院，江苏盐城224051：
3．江苏荣能集团股份有限公司，江苏扬州225100)
摘要：以混凝土强度、氯盐种类、氯盐浓度、侵蚀方式为评价指标，研究干湿循环条件下混凝土所受到的盐胀劣化机理。研究表
明，氯离子侵蚀混凝土表面的量随强度等级的提高而减小；经多次干湿循环后，由于盐结晶作用，混凝土会发生膨胀；干湿循环比长
期浸泡的混凝土表面氯离子浓度高；随浸泡龄期的增长，混凝土表层氯离子浓度不断增长，但后期增长缓幔。分析混凝土经干湿循环
后表层XRD图谱以及混凝土在氯盐溶液中浸泡后SEM图谱，得出氯盐融雪剂对混凝土的盐胀破坏是物理结晶腐蚀和化学腐蚀综
合作用的结果。
关键词：混凝土；盐胀；劣化机理；试验
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)12—0032—03
Research on the deterioration m echanism of concrete for the salt expansion
LIUHongwei1,2,3 GAOPeiwci ． Jun 1,2 W UZem~ ．SUN Yafei1,2
(1．Department of Civil Engineering，Nanjing University of Aeronautic and Astronomics，Nanjing 2 1 0028，China；2．Civil Engineering
College，YanchengInstitute ofTechnology，Yancheng224051，China；3，JiangsuRongnengGroupCo．，Ltd．，Yangzhou225100，China)
Abstract： The deterioration mechanism ofconcrete for the salt expan sion under wet—dry cycles were studied by using concrete strength，
the types of chloride，concentration and a~ack ways as evaluation index．Results show that the amount of chloride ion decreases with the
improvement of concrete strength on the surface．After multiple wetting drying cycles，due to salt crystallization，concrete expansion will
occur．The surface chloride ion concentration of concrete under wet—dry cycles is higher than long—term immersion．The content of chloride
ion O12 the concrete surface increases rapidly with the growth ofimmersion，while slowly in the rate stage．The salt expansion is the result of
integration effect ofphysical and chemical resistance through the analysis ofXRD under wet—dry cycles and SEM after immersion．
Key words： concrete；the salt expansion；deterioration mechanism；experiment
() 引言
混凝土工程所处环境复杂多样，在含盐的使用环境或
受盐溶液侵蚀，在毛细孔隙中的盐溶液达到饱和状态后，
混凝土裂缝或破坏表面会产生很多白色的盐晶体，而这些
结晶体会使混凝土结构出现结晶压力，产生体积膨胀，导
致混凝土结构的自应力破坏。关于氯离子侵蚀导致混凝土
结构破坏方面的研究有很多，重点是研究氯盐环境中混凝
土的耐久性，主要考虑氯盐对混凝土的化学侵蚀破坏，而
对由于盐结晶所引起的的破坏不够重视r1-8]。很多工程实际
表明，混凝土的盐胀通常发生在干湿交替的环境中，特别
是临海、沿湖地区的建筑物和构筑物特别明显，遭受的盐
胀破坏使得结构混凝土层层剥落，导致内部钢筋锈蚀。现
有的研究表明，混凝土在干湿交换环境下更容易加速氯离
子侵蚀 0]。
氯盐融雪剂对混凝土的破坏作用已引起业内的高度
重视，研究其所产生的盐胀破坏及微观机理，对提高寒冷
地区公路和桥梁的安全耐久性具有重要的理论指导意义
和实际应用价值。
1 混凝土盐胀破坏试验
1．1 试验原材料
水泥：采用P·Ⅱ52．5级水泥；粉煤灰：I级粉煤灰；硅
灰：比表面积为19～21 m2／g，SiO2含量约96．8％；矿粉：石灰
岩矿粉；砂：采用细度模数为3．5的粗砂；石子：粗细集料都
选用玄武岩碎石。采用两种氯盐融雪剂A和B，其中A氯
化钠含量约80％，氯化钙含量约20％；B氯化钠含量约70％，
氯化钙和氯化镁含量约30％。溶液浓度采用3％、5％和20％
三种，氯离子含量见表1。