对连续浸泡和干湿循 环 2种侵蚀方式下硫酸根离子在混凝土中的传输过程进行 了 比较研究 。选取 混凝土强 度等级为 C40,采用室温下 自然干燥方式 ,硫酸钠 侵蚀溶液 的浓度 为 800,6000,50000m#L。当侵蚀龄期分 别达 到 30,90,180,360,580d时 ,采用钻芯 、分层切片 、研 磨提取水 泥石 粉末样本进行化学分析 ,测定不 同深度处 ?昆凝土 的硫酸根 离子含量 。结果表 明:总体上看 干湿循 环与连 续浸泡 相 比更 具有 加速硫 酸根离 子 向混 凝 土内传输 的作 用 ,使 同深度处硫 酸根 离子含量增加 ;浓度 较低的侵蚀溶液硫 酸根 离子具有更易 于向混凝土深处 传输的趋势 ,使较 深处硫酸根离 子含量增加 ;浓度较高的侵蚀溶液更偏于按 着 由表及 里破坏 的方式 对混凝土产 生侵蚀 ,使高 含量 的 硫酸根离子 聚集在浅层混凝土 中。 关 键 词 :混凝土 ;硫酸盐侵蚀 ;连续浸泡 ;干湿循 环 ;硫酸根离子 ;传输 中图分类号 :TU502.5 文献标识码 :A 硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的一个重要因 素。硫酸盐能够与混凝土中水泥水化产物发生化学 反应,生成体积膨胀性侵蚀产物 ,导致混凝土膨胀开 裂¨ ,破坏混凝土与钢筋的粘结 ,甚至使混凝土 表层脱落 ,失去对钢筋 的保护作用 。按外部环境作 用的不同,硫酸盐侵蚀分为连续浸泡、干湿循环和部 分浸泡 3种类型。连续浸泡主要是因化学侵蚀引起 ?昆凝土的破坏 ,而干湿循环则是化学侵蚀和物理结 晶的综合作用。 各国学者对硫酸盐侵蚀进行 了较多的研究 。在 干湿循环研究方面 ,很多试验采用了加热干燥 的循 环方式 ,但是加热时混凝土中的组分以及侵蚀 产物 会发生热分解 ’,将对侵蚀机理的研究产生干扰。 本试验采用室温下 自然干燥方式 ,模拟 了 自然环境 中的干湿交替现象,采用硫酸钡重量法检测混凝土 中硫酸根离子含量 ,并结合热分析技术对侵蚀产物 进行辨认 ,研究了连续浸泡和干湿循环 2种侵蚀 方式对硫酸根离子在混凝土 中传输 的影响,为硫酸 盐侵蚀机理的研究提供 了依据 。 1 试验概况 试验用原材料:水泥采用郑州金龙水泥股份有限 公司生产的“龙源牌”42.5级普通硅酸盐水泥,其化学 成分如表 1所列 ;骨料采用细度模数为2.7l的天然河 砂和最大粒径为 20mlTl的连续级配碎石。混凝土设 计强度等级 为 C40,配合 比为水:水泥 :砂 :碎石 = 201:457:591:1201,水灰比为0.44,砂率为 33% ,拌合 水为 自来水。 表 1 水泥 的化 学成分 Table 1 Chemicalcomposition ofcement % ! ! 31.43 41.28 l2.43 3.34 3.22 4.25 试验采用 100mm×100mm×100mill标准立方 体试件 ,浇注成型后标准养护28d,随后进行腐蚀试 验。采取 2种侵蚀方式 J:一种是长期浸泡腐蚀试 验 ,将试件放入到 Na:S0 溶液中进行连续浸泡 ;另 一 种是干湿循环腐蚀试验 ,将试件先放人硫酸钠溶 液中浸泡 15d(湿状态),再取出在空气 中干燥 15d (干状态 ),作为一个干湿循环。硫酸钠溶液浓度对 应于混凝土所处环境分类及其作用等级的中度 、严 重和非常严重 ,分别为 800,6000,50000m#L(3 种溶液分别用 B,C,D表示)。浸泡过程中为保持溶 液浓度不变 ,用塑料薄膜对溶液进行密封以防止挥 发 ,侵蚀 在室 内进行 ,溶液定期 更换 ,温度保持 在 20℃左右 ,相对湿度保持在 70%左右。 为准确反映硫酸根的一维侵蚀规律 ,减小多向
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