混凝土硫酸盐侵蚀破坏机理与预防措施

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发布时间：2021-09-18

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混凝土硫酸盐侵蚀破坏机理与预防措施
曾京生，郑俊，费成欣
(中交集团第一公路工程局有限公司。北京100024)
【摘要】根据腐蚀产物将水泥混凝土硫酸盐侵蚀分为钙矾石型和碳硫硅酸钙型两大类，分析了不同类型
硫酸盐侵蚀的发生条件、化学反应机理和混凝土外观破坏特征，并从原材料选择、配合比设计等方面提出不同类
型硫酸盐侵蚀破坏的预防措施，从而为实际混凝土工程硫酸盐侵蚀破坏原因分析和耐久性设计提供参考。
【关键词】硫酸盐侵蚀；腐蚀产物；破坏机理；预防措施
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2010)09—0122—03
硫酸盐侵蚀是指硬化水泥石中的水化产物与来
自环境中或混凝土自身的硫酸盐发生物理、化学反应
而引起的混凝土结构劣化、破坏现象的总称。除了
硫酸钡外，绝大多数硫酸盐都对水泥混凝土产生侵蚀
作用。通常，海水、地下水中含有大量的硫酸盐，风化
的土壤中FeS等氧化形成了硫酸盐，硫酸胺化肥生产
的排污、多施肥土壤中的雨水、高硫燃料燃烧后的灰尘
和气体等都会成为混凝土受侵蚀破坏的硫酸盐来源，
因而硫酸盐侵蚀是一种比较普遍的混凝土耐久性破
坏形式。我国是混凝土硫酸盐侵蚀的多发地区，沿海
地区、西北地区、西南地区的混凝土建筑物均存在硫酸
盐侵蚀而引起破坏的工程实例。我国的北部、西部
地区如松嫩平原、吉林、甘肃、青海、四川等地都存在硫
酸盐富含区，因此研究混凝土硫酸盐侵蚀对我国基础
建设具有重要意义。众所周知，硫酸盐侵蚀对混凝土
的破坏主要表现为膨胀、开裂、剥落直至解体，因而它
对结构的破坏性较大；混凝土硫酸盐侵蚀除了与外界
硫酸盐种类和浓度有关，还与其它离子的存在和气候
条件有关，除了钙矾石(3CaO ·A1 O ·3CaSO ·
32H O)之外，混凝土受硫酸盐侵蚀还可能形成碳硫
硅酸钙(CaCO ·CaSiO ·CaSO ·15H，O) ，不同腐
蚀产物所对应的混凝土内外部条件和反应机理是完
全不同的，所应采取的预防措施也不尽相同。因此，文
中根据腐蚀产物将硫酸盐侵蚀分为两种类型，并分别
(2) 墙体钻孔时，应按设计要求先画线标出穿
墙筋位置，并应采用电钻打孔，穿墙孔直径宜比s形筋
大2mm，钢筋插入孔洞后应采用高标号水泥砂浆
填实。
(3) 铺设钢筋网片时，竖向钢筋应靠墙面并用
钢筋头支起；应保证竖向钢筋锚固于混凝土条基之中。
(4) 抹水泥砂浆并养护。抹水泥砂浆时，应先
在墙面刷水泥砂浆一道在分层抹灰，且每层厚度不应
超过15ram；面层应浇水养护，防止阳光暴晒。
4．5 碳纤维布加固楼板
(1) 找平处理。用环宇修复材料将表面凹陷部
位修复平整。
(2) 粘贴碳纤维布。按一定比例配置浸渍树脂
胶，一次配置量应根据现场温度、施工条件确定；首先
按现场实际长度裁剪碳纤维布；然后将浸渍树脂胶均
匀涂抹于所要粘贴的部位；用特制刮板沿纤维方向挤
压，挤出气泡，并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布；粘贴
第二层布应等纤维表面浸渍树脂指触干燥后立即进
行；最后均匀涂抹浸渍树脂粘贴横向碳纤维布。
(3) 表面糙化。为了保证玻璃丝布表面粗糙
度，使其与上层构造层粘结牢固，在浸渍树脂干燥之前
表面均匀撒上干砂。
5 结语
该工程加固方案合理、施工操作方便、工期短。经
过加固整修，既满足了安全要求，又保持了建筑外貌，
经济合理，经过一年多的使用，情况良好，达到了投资
方预期目的，受到业主好评。该项目的成功，给此类工
程一些借鉴，取得了良好的综合效益