硫酸盐侵蚀.pptx

混凝土硫酸盐侵蚀的研究
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
二、混凝土硫酸盐侵蚀的影响因素
三、混凝土硫酸盐侵蚀的判定标准
四、防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法
硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一个重要内容,同时也是影响因素最复杂,危害性最大的一种环境水侵蚀。土壤、地下水、海水、腐烂的有机物以及工业废水中都含有硫酸根离子,它们渗入混凝土内部并与水泥水化物发生反应,产生膨胀、开裂、剥落等现象,从而使混凝土的强度和粘性丧失。近年来,在公路、海港以及机场等工程中都发现硫酸盐侵蚀的问题,严重的甚至导致混凝土构筑物结构的破坏,使建筑物在没有达到其预期的设计使用寿命就过早的发生破坏,造***力的财力的极大浪费。因此混凝土硫酸盐侵蚀问题越来越受到广大科研工作者和工程技术人员的普遍重视。
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
硅酸盐水泥水化过程:
硅酸二钙C2S
硅酸三钙C3S
铝酸三钙C3A
铁铝酸四钙C4AF
3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
3CaO·Al2O3·6H2O
3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O
水泥熟料
H20
3CaO·Al2O3·6H2O+Ca4SO4·6H2O(石膏)+H2O→
3CaO·Al2O3·3CaSO4·6H2O
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
水化硅酸钙和水化铁酸钙几乎不溶于水,以胶体微粒析出,并逐渐凝聚成凝胶
氢氧化钙在溶液浓度达到饱和后,以立方体晶体析出
水化硫铝酸钙沉积在未水化的水泥颗粒表面,形成保护膜,阻止水化,延缓水泥凝结时间
成分
水化硅酸钙
C-S-H
氢氧化钙
水化硫铝酸钙
比率
%
50
25
7
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
混凝土硫酸盐侵蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,机理十分复杂。其实质是:(1)环境中的SO42-进入混凝土内部,与水泥的某些固相成分发生化学反应生成一些难溶的盐类矿物,盐类矿物吸收大量水分子产生体积膨胀,造成混凝土开裂。(2)另一方面也可使硬化水泥石中CH和C-S-H等组分溶出或分解,导致混凝土强度和粘结性能损失
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
混凝土受硫酸盐侵蚀的破坏特征
1、表面发白
2、损伤通常在棱角处开始,接着裂缝开展并剥落
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
硫酸盐侵蚀属于结晶性侵蚀,根据结晶产物和破坏形式不同,一般分为五种类型
2、石膏结晶型
3、MgSO4溶蚀—结晶型
5、碳硫钙矾石结晶型
1、钙矾石结晶
5、碳硫钙矾石结晶型
4、碱金属硫酸盐结晶型
2、石膏结晶型
3、MgSO4溶蚀—结晶型
1、钙矾石结晶
5、碳硫钙矾石结晶型
4、碱金属硫酸盐结晶型
2、石膏结晶型
3、MgSO4溶蚀—结晶型
1、钙矾石结晶
一、混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理
NaSO4+Ca(OH)2
CaSO4+3CaO·Al2O3·6H2O
钙矾石
1、钙矾石结晶型
Na2SO4·H2O+Ca(OH)2=CaSO4·H2O+2NaOH+8H2O
3(CaSO4·2H2O)+4CaO·Al2O3·12H2O+14H2O=
3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+Ca(OH)2