硫酸与硫酸盐共同作用对混凝土性能的影响

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发布时间：2022-03-26

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混凝土结构在酸与盐共同作用环境中服役日趋常见，但就混合侵蚀介质对混凝土性能影响的研究尚不系统。试验研究
了硫酸与硫酸盐共同作用下混凝土剥蚀情况、力学性能及体积稳定性的变化规律，对劣化机理进行了分析。结果表明，硫酸与硫酸
盐长期作用对低水胶比混凝土剥蚀及强度发展影响显著，试件体积膨胀。耐酸粉料能降低混合侵蚀介质作用下试件剥蚀率，强度损
失减小，提升了体积稳定性胶凝体系中钙硅比及密实程度是影响其性能劣化的关键。
关键词：硫酸；硫酸盐；混凝土；剥蚀；强度；体积稳定性
中图分类号：TU528．33 文献标识码：A 文章编号：1001—702X(2013)01—0002—04
． Effect of sulfuric acid and sulfate on properties of concrete
SHI Lianga， I vLIU Jianzhonga，XU Ronggui ，YANG D ，QIA0 Yanjing2
(1Jiangsu Research Institute of Building Science，State Key Laboratory of Hish performance Civil Engineering Materials，
Nanjing 210008，Jiangsu，China；2．Jiangsu BOTE New Materials Co．Ltd．，Nanjing 210008，Jiangsu，China)
Abstract：It is common to see that concrete structure service in the environment of acid and salt but the study on influence
of mixed erosion media on properties of concrete is rare．The effect of sulfuric acid an d sulfate on concrete erosion condition，meehanical property and bulk stability were investigated．The deterioration mechan ism of concrete in mixed erosion media was also
be an alyzed．The results show that the influences of sulfuric acid and sulfate on ero sion and strength development of concrete with
low water-binder ratio ale significan t．Concrete specimen expan ds in mixed erosion media． Acid resistan ce admixture can reduce
the concrete erosion ratio，moreover the compressive strength and bulk stability of concrete are guaranteed．The calcium／silicate ratio and compactness of eementitious system are key points which influence the concrete performan ce degradation in mi xed erosion
media．
Key words．sulfuric acid；sulfate；concrete；erosion．strength；bulk stability
我国大部分地区矿山的开挖形成了众多尾矿区，应经济发
展-的需求，有必要对尾矿区域进行合理整治，并开展基础设施
再建设。但多数尾矿区存在严重的化学腐蚀，以硫铁矿为例，因
氧化形成的硫酸及硫酸盐将对混凝土等基础构筑物安全服役
造成危害【l】。了解并掌握混凝土材料在此种特殊环境下的耐久
性劣化规律，对提出相应的混凝土寿命保障措施至关重要。
基金项目：“973”国家重点基础研究发展计划资助项目
(2009CB623200)
“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2011BAE27B02)
收稿日期：2012—06—04
作者简介：石亮，男，1983年生，辽宁鞍山人，硕士，主要从事混凝土
耐久性及外加剂研究工作。地址：南京市江宁区上坊镇万安西路 59
号，电话：025—52704096，E-maih sl198392@yaboo．com．cn。
·2 · 新型建筑材料 2013．1
本文以某硫铁矿尾矿区改建工程为依托，结合工程实际，
通过试验室模拟，研究硫酸与硫酸盐共同作用下普通混凝土
及掺有耐酸粉料混凝土的剥蚀情况、力学性能及体积稳定性
变化规律，为混凝土材料耐腐蚀性能提升提供借鉴。
1 试验
1．1 原材料
胶凝材料：海螺 P·042．5水泥；Ⅱ级粉煤灰；$95磨细矿
渣粉；NF(I)型混凝土耐酸粉料，江苏博特新材料有限公司
生产，粉料体系以A卜0、Si一-0化合物为主，有机小分子化
合物为辅进行构筑，掺量为胶凝材料质量的10％。水泥、粉煤
灰和矿渣的化学组成见表 1。混凝土粗骨料为5．0-31．5 mm连
续级配石灰岩碎石，堆积密度1327 kg／m ；细骨料为河砂，细度
模数为2．1。减水剂选用江苏省建筑科学研究院有限公司开发