:为探讨硫酸盐腐蚀条件下混凝土微观结构的变化规律,采用干湿交替的实验室加速腐蚀方法对混凝土试 件进行腐蚀。通过压汞试验(MIP)测定了不同腐蚀时间混凝土的孔隙率 ,分析了孔径分布的变化规律;使用扫描电 镜(SEM)观测了不同腐蚀时间混凝土微观结构的变化,运用分形理论对不同腐蚀时间混凝土表观裂缝特征进行了 分析;采用能谱分析(EDS)测试了不同腐蚀时间混凝土内部相对元素含量的变化。结果表明:硫酸盐腐蚀混凝土 的孔隙率先减小后增大,裂缝分维数逐渐增大,元素含量变化显著 ,微观结构完整性遭到破坏,这与混凝土宏观力 学性能的退 化相吻合。 关键词:混凝土;硫酸盐;腐蚀;微观结构 ;孔隙率;分形特征;相对元素含量 中图分类号 :TU528.33 文献标 志码 :A 文章编号 :1008—1933(2015)02—202—06 M icrostructureanalysisofconcreteundersulfate corrosion DUAN Defeng HUANG Xianchong,WANG Xiaochuan (CCCC—SHECForthEngineeringCo.,Ltd.,Luoyang 471013,China) Abstract:Toanalyzethechangeofmicrostructureofconcreteundersulfatecorrosion,concretesamplesexposedtothesulfatesolutionin wet—drycycleswerepreparedinthelaboratory .Mercury intrusiontest,SEM/EDSan alyseswereperformedonthesamplesexposedtothe sulfatesolution fora certain periods.Pore stru cture and porosity ratio ofthe concrete samples for various periods were obtained. Microstructureandchemical compoundsinthesamplesforvariousperiodswereachieved.Fractal theory wasusedtodescribethecrack ofconcrete under the sulfate corrosion.The results indicated that the porosity ratio ofconcrete suffered to sulfate corosion first decreasedandthenincreased.Dfofsurfacecracksofconcreteunderthesulfate corosion increased an d relative contentofelements changedobservably.Theintegrityofmicrostructureofconcreteundersulfate corrosion wasdestroyed,which istotally corespondswith thedegradation ofmacro—mechan ical properties. Key words concrete;sulfate;COITOSiOn;microstructure;porosity;fractalfeature;chemicalcompounds 0 前 言 混凝 土结构在服役期间 ,受到实 际环境中的氯 离子扩散、硫酸盐侵蚀、混凝土碳化等腐蚀作用 ,导 致混凝土耐久性退化 ,结构使用性能下降。经调查 , 硫酸盐腐 蚀 已经 成 为混凝 土 结 构老 化 的 主要 病 因… 。混凝土发生硫酸盐侵蚀 ,产生盐结晶加速硬 化水泥浆的溶解 ,同时硫酸盐 中的阳离子与钙离子 发生置换反应 ,产生石膏等体积膨胀的产物,混凝土 微观结构必然发生变化 ,最终导致混凝土宏观力学 性能的退化 J。如何定性分析硫酸 盐腐蚀条件下 混凝土微观结构 的变化 规律 已经成为研究热点 ,相 关试验研究亟待开展。 收稿 日期 :2014-03_24 作者简介 :段德 峰(1975一),男 ,河南辉 县人 ,高级工程师 ,主要从事 公 路桥梁材料技术研究与施工管理工作 。 基金项 目:新疆交通运输厅 重点 项 目(新 疆高盐 地区 防盐腐蚀 混凝 土施 工技术研究 ) E —mail:84338249@ qq.con 目前 的研究主要集 中在受硫酸盐腐蚀后混凝土 微观结构形貌 的变化 引,而微观结构形貌的变化是 由于}昆凝土 内部晶体结构组成发生改变 ,即相对元 素含量发生改变 ,分析混凝 土内部相对元 素含量 的 变化有助于理解硫酸盐腐蚀的发生和混凝土宏观耐 久性能退化 。同时,由于硫酸盐腐蚀产物的堆积 ,混 凝土内部的微观孔隙结构特征发生变化 ],硫 酸盐 腐蚀条件下混凝土的孔隙率研究还鲜有报道。
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