混凝土硫酸盐化学侵蚀研究进展
硫酸盐化学侵蚀产物主要有三种,即钙矾石、石膏和碳硫硅钙石,它们基本以晶体形态存在,所造成的硫酸盐侵蚀从本质上为结晶型侵蚀,因此它们的结晶过程与硫酸盐化学侵蚀密切相关.目前研究大多集中在硫酸盐化学侵蚀对混凝土耐久性方面的影响,而对侵蚀产物结晶行为及其相关机理方面研究比较薄弱.本文对硫酸盐化学侵蚀的研究现状进行了综述,并提出了一些有待研究的问题. 在水化反应早期，钙矾石的生成起到了骨架的作用，不但对强度的发展起到促进作用，而且可以充分利用其膨胀性能补偿混凝土的收缩；在水化反应后期，如若钙矾石继续生成，会使硬化体的体积发生膨胀，对硬化体的强度发展不利，往往会造成混凝土的开裂而导致灾难性的后果。钙矾石的膨胀特性具有双面性，对于混凝土中钙矾石形成的认识和研究要抱有辩证的态度。 为有效避免硬化混凝土中钙矾石的形成引起的破坏，可以采用的方法：(1)采用能有效预防和延缓钙矾石和石膏类腐蚀的低铝酸盐含量的水泥（抗硫酸盐水泥）；(2)蒸压养护会加快水泥体系水化反应的进程，避免钙矾石生成，而生成大量的托贝莫来石。托贝莫来石具有强度高、收缩小的特点；(3)降低水灰比并且使混凝土密实成型，掺加粉煤灰和矿渣等活性矿物掺合料，对抑制钙矾石引起的开裂也是很重要的。 预防一系列硫酸盐侵蚀最重要的思路是减少硫酸根离子来源，防止水分对混凝土的入侵，因为硫酸盐化学侵蚀最先生成石膏，所以防止石膏型侵蚀措施的思路更应该如此。如使用结晶渗透性防水涂料，这种材料所产生的结晶体能深入到混凝土结构内部填充结构中的孔缝，可在混凝土表面形成一层致密的防护物质，防止水中有害离子向内部扩散。这种防护物质晶体结构不易被破坏，因此具有长久有效的防水作用，一系列的硫酸盐侵蚀都可以得到有效抑制。 有效预防或减缓硬化混凝土中碳硫硅钙石型腐蚀的措施，目前认为，以下措施可以采用：(1)尽量保持混凝土所处的环境干燥是一种有效的做法。(2)在水泥中掺入适量的高活性硅质矿物掺合料，比如使用矿渣含量较高的矿渣水泥。因为高活性矿物掺合料既可以消耗水泥石中水化产生的Ca(OH)2，又可以降低CSH凝胶的C/S比，采用硅质集料会比碳酸盐类集料不容易产生碳硫硅钙石型破坏。(3)对混凝土进行早期空气养护，提高其抗渗性：研究表明，对混凝土进行早期空气养护，使混凝土表面碳化，这些生成的致密碳化层孔隙中会填充着大量的CaCO3，能有效阻碍有害离子侵入，其耐碳硫硅钙石腐蚀的能力会增强。(4)化学试剂法：配制水泥浆体时，掺加适量甲酸钙，硝酸钡或用适量氯离子溶液浸泡水泥石均能在一定程度上减缓了碳硫硅钙石的形成速度。
混凝土 硫酸盐 化学侵蚀 结晶行为 养护方法
丁天 宋远明 王波 王超 钟虹禾
烟台大学环境与材料工程学院,烟台,264005
国内会议
第三届全国特种混凝土技术及首届全国沥青混凝土技术学术交流会暨中国土木工程学会混凝土质量专业委员会2012年年会
深圳
中文
131-135
2012-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）