粉煤灰改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

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发布时间：2021-09-11

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粉煤灰改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究
Study of Improvement of Sulfate Resistance Performance of Concrete with Fly Ash
秦岷，乔宇
(新疆建筑材料科学研究院，新疆乌鲁木齐市830000)
摘要：配制玛纳斯水电站大坝面板高性能混凝土，拟采用玛纳斯电厂生产的粉煤灰作掺合料。对掺此粉煤灰的水泥基胶凝
材料进行了抗硫酸盐化学侵蚀的试验研究。实验结果表明：掺粉煤灰试件其抗侵能力优于不掺粉煤灰试件。在
实验中其抗侵能力提高2倍以上。粉煤灰有利于生成抗硫酸盐侵蚀的低钙硅比CSH。试件对SO．的吸收与试件自
身CaO 析出量同浸泡时间有良好的相关性。
关键词：粉煤灰；硫酸盐侵蚀；混凝土
中图分类号：TU528．2 X705 文献标识码：A
0前言
硫酸盐对混凝土的侵蚀可分为物理侵蚀和化学侵蚀两
类，其化学侵蚀的主要机理是硫酸盐中的sO。离子与水泥
石中的Ca(OH)：作用生成CaSO ·2H：0(石膏)，而石膏
又与水泥石中的CAH作用生成含有31个结晶水的高硫型
水化硫铝酸钙AFt(钙矾石)，固相体积增大2．5倍，从而迫
使水泥石胀裂。由石灰转变为石膏时，固相体积增加1倍。
当环境水中s0 浓度>l 000 mg／L时，除钙矾石外，同时
还产生石膏膨胀破坏作用。在上述硫酸盐侵蚀的化学反应
过程中，除侵蚀产物的膨胀破坏作用外，还因化学反应消
耗了水泥石中CaO成分，产生钙的逐渐降解，Ca(OH)：晶
体消失，水化CaSiO，的钙硅比降低。CSH分解成在水中毫
无胶结能力的硅胶2SiO ·3HzO。由于水泥水化产物部分
或完全分解，使得混凝土浇注的实际结构的硫酸盐侵蚀是
以黏结力和强度逐渐丧失的形式表现出来。这实际上是一
种分解性侵蚀，P·K·Mehta教授称之谓“硫酸盐酸性侵
蚀” 。
1试验用原材料
水泥：天山水泥股份有限公司生产的天山牌32．5R级
普通硅酸盐水泥，对水泥进行抽样检测其技术性质见表1、
化学组分见表3。
粉煤灰：玛纳斯电厂生产的粉煤灰，对该试样进行检
测试验，测得各项技术指标见表2、化学组分见表3。
表1 水泥的主要技术性质
表2 粉煤灰的技术指标
coAL AsH 2／2011
表3 粉煤灰及水泥的化学组成％
项目Lass sio2 AL203 Fe203 CaO MgO SO3 K20 Nazo R20
粉煤灰4．85 52．13 32．39 6．50 3．53 1．61 0．38 1．00 0．45 1．11
水泥 3．57 28．68‘8．
94 3．97 47．20 2．55 2．5 0．3 O．4 0．6
2玛纳斯电厂粉煤灰抗硫酸盐侵蚀性能的初步评价
玛纳斯电厂粉煤灰CaO质量分数为3．53％，<10％，
属于低钙粉煤灰，这对其抗sO。一侵蚀是有利的。