掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响

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发布时间：2021-09-07

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掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响
梁咏宁，王佳。林旭健
(福州大学土木工程学院，福建福州350108)
摘要：硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性研究的一个重要内容。掺合料的加入，改变了混凝土的化学成分和内部结构，对混凝土抗硫酸盐侵
蚀能力的提高起着很重要的作用。但是，掺人不同的掺合料或不同的掺量，会对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力产生不同的影响。例如粉煤灰、硅
灰在抗硫酸盐侵蚀方面发挥着不同程度的作用。另外，掺合料化学成分的变化也会改变混凝土抗硫酸盐侵蚀的效果。论述了掺合料对混凝
土抗硫酸盐侵蚀能力影响的国内外研究现状和进展，分析了今后的研究方向。
关键词：硫酸盐侵蚀；混凝土；掺合料
中图分类号： TU528．04 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)02—0063—03
E什ect of adm ixture on the concrete deterioration in sulfate environment
LIA~G Yong-ning，WANGJia，LINXu-jian ‘
(College ofCivil Engineering，Fuzhou University，Fuzhou 350108，China)
Abstract： Sul~te attack is the important aspect ofconcrete durability study．The addition ofadmixture can efect the sulfate resistance capacity．
However，the incorporation ofthe diferent adm ixtures or the diferent contents will have diferent efects on the sulfate resistance capacity．For CX—
ample，fly ash and silica fume play the varying roles in sulfate resistance aspect．In addition，the changes of adm ixtures in chemical composition
will change the efect of the concrete sulfate resistance In this article，the research actuality and progress at home and abroad that the admixtures
afect the sulfate resistance capacity is discussed and the direction of future research is analyzed．
Key words： sulfate attack；concrete；admixture
O 引言
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。影响硫酸盐侵
蚀的主要原因有内因和外因。外因主要是环境因素的影响，例
如：硫酸盐溶液的浓度，溶液的pH值等。内因主要是指混凝土
本身组成的材料，例如：水灰比、掺合料等。一般情况下，水灰比
越小，密实度越大，硫酸盐溶液就越难侵蚀到混凝土内部，抗
侵蚀能力就越强。掺合料的加入提高了混凝土的密实性，从而
加强了混凝土的抗侵蚀性能。但是，不同的掺合料或不同的掺
量会对混凝土抗侵蚀性产生不同的影响。本文通过总结国内
外的研究现状，主要介绍几种常用的掺合料在抗硫酸盐侵蚀
中的作用及抗侵蚀机理，对掺合料对硫酸腐蚀混凝土的影响
进行概括。
1 粉煤灰(FA)抗硫酸盐侵蚀作用
粉煤灰作为混凝土最常用的掺合料之一，在混凝土硫酸盐
侵蚀方面有着积极重要的作用。主要表现在以下几个方面：
(1)粉煤灰效应使混凝土的密实度大大提高。
(2)粉煤灰活性混合材代替一部分水泥后，相对降低了
cA 的含量，从而降低了其水化产物水化铝酸钙的浓度，减少
了钙矾石的生成。
收稿日期：2010-09—1I
基金项目：福州大学科技发展基金(2008一XQ一4)
(3)因粉煤灰的二次水化反应，吸收部分Ca(OH) ，导致硬
化水泥石中Ca(OH) 浓度降低。
中国建筑材料科学研究院高礼雄【lJ等人通过浸泡试验，将
混凝土浸泡在浓度为10％的Na SO 溶液中，研究不同粉煤灰掺
量(0、10％、30％、50％)对混凝土抗硫酸盐侵蚀的作用，结果表
明粉煤灰在一定程度上可以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀的能
力，如图1所示。
t ／月
图1 掺粉煤灰混凝土抗蚀系数在硫酸钠溶液中的经时变化
图1中K。表示抗压抗蚀系数，在侵蚀初期，未掺粉煤灰的
混凝土试块(前两个月)比掺量为10％的抗蚀系数高。这主要是
由于钙矾石或石膏的生成，产生体积膨胀，在一定程度上增大
了混凝土的密实性，而10％的粉煤灰掺量较低，抗蚀系数小于
100％，对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能不明显。
在侵蚀后期，随着粉煤灰中的活性化学成分，如SiO，，与混`