混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)研究

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1、混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)研宄摘要：本文評(píng)述了抗硫酸鹽侵蝕的中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法、外國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法以及國(guó)內(nèi)一些科研單位提出的抗硫酸鹽侵蝕的試驗(yàn)方法，分析了這些試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)的合理性及存在的不足之處。結(jié)合正在修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ82—85《普通混凝土長(zhǎng)期性能與耐久性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)兩種新的混凝土抗硫酸鹽試驗(yàn)方法__“全浸泡法”和“干濕循環(huán)法”做簡(jiǎn)單的介紹。關(guān)鍵詞：硫酸鹽侵燭；試驗(yàn)方法；評(píng)價(jià)指標(biāo)1刖g研究混凝土抗硫酸鹽侵蝕必須制定一套合理可行的試驗(yàn)方法，在既定試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上還必須指定某些評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)衡量混凝土抗硫酸鹽侵蝕的性能。但是，我國(guó)至今還沒(méi)有統(tǒng)一的用于混凝土抗硫酸鹽侵蝕的試驗(yàn)

2、方法及評(píng)價(jià)混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的指標(biāo)。因此，對(duì)于混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究意義重大。2中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)侵蝕方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)我國(guó)曾先后三次制定了用于水泥抗硫酸鹽侵蝕的試驗(yàn)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB749—1965、GB/T2420—1981和GB/T749XX，但是這些試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)都還存在著一些缺點(diǎn)或不足。我國(guó)早期的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB749—1965111基本上是沿用前蘇聯(lián)1954年的H114—54,采用1:膠砂，試件為10mmX10mmX30mm的長(zhǎng)方形試體。為保證試驗(yàn)結(jié)果的一致性，試件為加壓成型，濕氣中養(yǎng)護(hù)ld，淡水中養(yǎng)護(hù)14d，然后一部分試件仍然在淡水中養(yǎng)護(hù)，另一部分放人含有硫酸

3、鹽的環(huán)境水或人工配制的硫酸鹽溶液中，養(yǎng)護(hù)至6個(gè)月。水泥的抗蝕性以腐蝕系數(shù)表示。腐蝕系數(shù)是同一齡期的水泥膠砂試件在侵蝕溶液中的抗折強(qiáng)度與在淡水中的抗折強(qiáng)度之比。評(píng)定準(zhǔn)則為：6個(gè)月時(shí)的腐蝕系數(shù)小于時(shí)，則認(rèn)為該種水泥在該環(huán)境水或該濃度的硫酸鹽溶液中抗蝕性能較差。該方法的優(yōu)點(diǎn)是有明確的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，但是該方法需要成型的試件數(shù)量多，試驗(yàn)周期長(zhǎng)。同時(shí)，該方法沒(méi)有指明侵蝕溶液的濃度，沒(méi)有考慮在高一濃度和低一濃度時(shí)侵蝕機(jī)理的不同等問(wèn)題。在GB749—65的基礎(chǔ)上又發(fā)展了GB/T2420—1981[2]的測(cè)試方法，采用1:膠砂，10mmX10mmX60mm棱柱形試體，壓力成型，Id養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)，7d50‘E水中養(yǎng)

4、護(hù)，28d常溫侵蝕，侵蝕溶液采用S瞵一濃度為2%的硫酸鈉溶液。還可根據(jù)需要，采用天然環(huán)境水，或變更硫酸鈉的濃度。以抗蝕系數(shù)表示抗蝕能力，抗蝕系數(shù)的定義同腐蝕系數(shù)。不論GB/T749—65還是GB/T2420—81,均采用小尺寸水泥膠砂試件，都不能完全反映混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力。我國(guó)最新頒布的水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法GB/T749一XX[3]是以膨脹率作為評(píng)價(jià)水泥抵抗硫酸鹽侵蝕能力的指標(biāo)，該方法類似于ASTM的試驗(yàn)方法。3外國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)侵蝕方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)目前常用美國(guó)材料與測(cè)試協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)(ASTM)評(píng)價(jià)硫酸鹽侵蝕，有兩種測(cè)試方法：ASTMCA52—95[5]“暴露于硫酸鹽中波特蘭水泥砂漿的潛在

5、膨脹性的測(cè)試方法”；ASTMC1012—95[5]“暴露于硫酸鹽溶液中的水硬性水泥砂漿的長(zhǎng)度變化的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法”。ASTMC452—1995是以測(cè)定水泥的潛在膨脹性來(lái)評(píng)價(jià)水泥抗硫酸鹽侵蝕性能的；水泥漿試件尺寸為25mmX25mmX285mm,至一定齡期用比長(zhǎng)儀測(cè)定浸泡在5%硫酸鹽溶液中的試件長(zhǎng)度。[(L-L1)-(L0-L01)]膨脹率=X100%L0式中L__試件浸到齡期的長(zhǎng)度，mm;L1__參數(shù)對(duì)比的試件一定齡期的長(zhǎng)度，mm;L0試件原始長(zhǎng)度，mm.ASTMCA52，膠砂比采用1:，試體尺寸為25mmX25mmX285mm,初期養(yǎng)護(hù)后測(cè)定初始長(zhǎng)度，并將所有試體浸入硫酸鹽溶液中，在各齡期

6、測(cè)定長(zhǎng)度。在成型測(cè)長(zhǎng)砂漿棒的同時(shí)，還成型立方體試件，以檢測(cè)強(qiáng)度變化。測(cè)試一種水泥所需的一套試件由6個(gè)砂漿棒和多達(dá)21個(gè)立方體組成。這兩種測(cè)試方法都考慮了Na2S04和MgSO4兩種侵蝕溶液的影響，在ASTMCA52測(cè)試方法中，硫酸鹽是作為混合物加到砂漿中的，棱柱體存放于水中，這樣不能正確評(píng)價(jià)混合水泥和粉煤灰及礦渣與硅酸鹽水泥混合物的抗硫酸鹽侵蝕性能，而ASTMC1012是將試件浸在硫酸鹽溶液中，所以可以用來(lái)研宄各種水泥的抗硫酸鹽侵蝕性能。然而ASTMCA52和ASTMC1012共同的不足之處是試件尺寸采用25mmX25腿X285mm,由于試件體積小，成型時(shí)的微小變化都可能對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生顯

7、著的影響，從而使試驗(yàn)結(jié)果的離散性很大。在英國(guó)、日本等國(guó)對(duì)抗蝕性本身不做任何規(guī)定，只規(guī)定抗硫酸鹽水泥的品/貞指標(biāo)，認(rèn)為達(dá)到該指標(biāo)的水泥均具有一定的抗硫酸鹽侵蝕性能。在德國(guó)，采用了氧擴(kuò)散法［刮，試件的灰砂比為1:3,規(guī)格為10mmX40mmX160mm.試件成型2d后脫模，放人20°C的Ca(0H)2飽和溶液中，在14d時(shí)再移人Q%的Na2S04溶液中，分別在5°C或20°C的溫度下養(yǎng)護(hù)。在各齡期連續(xù)測(cè)定試件的長(zhǎng)度變化、共振