含石膏质岩集料混凝土内部硫酸盐侵蚀评估方法研究

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发布时间：2021-09-16

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含石膏质岩集料混凝土内部硫酸盐侵蚀评估方法研究
刘江’。柯达21刘昌国’，李北星
(1．湖北省宜巴高速公路建设指挥部，湖北宜昌443700；2．武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉430070)
摘要：集料中掺杂过量的硫酸盐尤其是石膏会引起混凝土内部硫酸盐侵蚀，通过膨胀率和强度试验，研究了集料中掺杂石膏的粒径、
掺合料种类和养护温度对混凝土抗内部硫酸盐侵蚀的影响，讨论了膨胀率、抗折强度和抗压强度这3个指标在评估混凝土内部硫酸盐侵
蚀中的意义。结果表明：膨胀率能更好地反映混凝土内部硫酸盐侵蚀的大小，比较适合作为评价指标，而抗压强度和抗折强度因为存在数
据跳差等问题，作为评价指标的参考性较差。
关键词：内部硫酸盐侵蚀；含石膏质岩集料；混凝土；评价指标
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)o5—0064—03
Evaluation method of internal sulphate attack of concrete with gypseous rocks as aggregate
LIUJiangt,KEDa2,LIUChang-guo ，L1Bei-xing
(1，HeadquartersofYichang—BadongHighwayConstructionofHubeiProvince，Yichang443700，China；
2．StateKeyLaboratoryofSilicateMaterialsforArchitecture，WuhanUniversity ofTechnology，Wuhan430070，China)
Abstract： Contamination ofaggregates with eXCeSS sulphate salts(especially gypsum)may result in internal sulphate attack(ISA)ofconcrete．
Effectsofgypsum aggregateparticle size，mineral additivekinds and curingtemperatureonISAofconcretewas studiedbythe experiments ofexpan—
sion ratio and strength，and the significance ofthe three evaluation indexes for ISA was discussed，such as expansion ratio，compressive strength and
flexural strengthResults showthat expansion ratio canobjectivelyreflectthedegreeoflSA reactionandbemore suitablefor as evaluationindex，and
the compressive and flexural strengths as a reference ofthe evaluation indexes arc poorbecause there exists datajump and errors in their tests．
Key words： internal sulphate attack；gypseous aggregate；concrete；evaluation index
0 引言
硫酸盐侵蚀一直是威胁混凝土耐久lI生的问题之一。按硫酸
盐来源可分为外部硫酸盐侵蚀和内部硫酸盐侵蚀，一般所说硫
酸盐侵蚀是指外界环境中的sOj一渗入混凝土的孔隙中与某些组
分发生反应而产生的膨胀破环，很多年以来关于硫酸盐侵蚀的
研究主要集中在这种外部侵蚀，对于由配制混凝土原材料引入
的硫酸盐引起的内部侵蚀的研究却比较少。虽然国家标准规定
集料中的SO 含量不超过1％，但由于集料成分分布的不均匀性，
对于集料中的SO，含量控制比较困难，很多工程对于SO 含量
的检测也不是很重视，部分地区出现了由于集料引人过量的硫
酸盐造成的混凝土内部硫酸盐侵蚀破坏[1-2]。国外也有相关工程
的病害实例和研究。
目前在建的湖北省宜巴高速公路在K156～K160施工区域
内广泛存在一种含石膏的白云质灰岩，当地俗称“灰包石”四。为
探明含石膏集料引发的内部硫酸盐侵蚀对混凝土长期物理力
学性能的劣化影响，本研究基于外部硫酸盐侵蚀加速试验的膨
胀率与强度评价指标，研究了含石膏集料制备的混凝土试样在
1年浸水养护条件下的膨胀率与强度变化规律。
1 试验原材料和方案
1．1 原材料
水泥采用P·O 42．5级水泥，C A含量为8．38％；$95级矿渣
粉；I级粉煤灰；外掺的含石膏集料来自湖北省宜巴高速公路凉
水井隧道开挖的洞渣，根据试验需要破碎、筛分成4．75～9．5 n吼、
0．3～1．18 mlTl以及0-4．75 mnl 3种粒级。上述材料的化学分见
表1。其他原材料包括：河砂，细度模数2．8；石灰岩碎石，4．75～
9．5 mm单粒级；MAPEI SX—CI8聚羧酸盐高效减水剂。
1．2 试验方案
外部硫酸盐侵蚀试验一般采用较高浓度的硫酸盐溶液