硫铝酸盐水泥混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能.pdf

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2012年第10期
混凝土与水泥制品
2012No.10
10月
CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUC
October
硫铝酸盐水泥滉凝士的抗硫酸盐侵蚀性能
李方元,唐新军,胡全,阿里木江?苏拉依曼
(新疆农业大学水利与土木工程学院,鸟鲁木齐830052)
摘要:通过制配水泥胶砂试件进行硫酸盐侵蚀试验,研究了水灰比、养护龄期、優蚀溶液浓度、侵蚀龄期等对
碗铝酸盐水泥混凝土抗碗酸盐侵蚀能力的影响;并采用宏观观测和担描电镜(SEM)、能语(EDS)徽观观测方法,分
析和揭示其抗硫酸盐侵蚀机理,并与高抗硫硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能迸行了对比。结果表
明,硫铝酸盐水泥胶砂试件可以抵抗高浓度硫酸盐的侵蚀,且随着水灰比的降低、养护岭期的延长,其抗硫酸盐侵蚀
能カ会进一步得到提高;疏铝酸盐水泥混凝土较高的抗硫酸盐慢蚀能力,主要取决于混凝土的高密实度和化学侵蚀
内因的减少。侵蚀发生在开口孔隙内,侵蚀产物是团簇状钙石(AF),硫铝酸盐水泥具有显著高于高抗硫水泥抗硫
酸盐侵蚀的能力。
关键词:硫酸盐侵蚀;硫铝酸盐水泥;抗蚀系数;抗侵蚀机理
Abstract: Considered the water-cement ratio, curing period, concentration of erosion solution and erosion age factors,
the capability of resisting sulfate corrosion of sulphoaluminate cement concrete (SAC )is tested. To analyze and reveal the
anti-erosion mechanism of A the scanning electron microscope (EM)and energy dispersion spectrum EDS)method
are used to observe the microscopie features of specimens. And to evaluate the anti-erosion capability, the experiment of
resisting sulfate corrosion is also tested between high sulfate resistant Portland cement(HSR)and ordinary Portland cement
P.O). The results indicate that sulphoaluminate cement mortar specimens can resist the erosion of high concentration
sulfate, and with the reduction of water cement ratio and the curing period extension, its ability of sulfate erosion
resistance will be further improved; the high sulfate resistance ability of sulphoaluminate cement concrete mainly depends
on its high density and the chemical erosion reduced. It's the ettringite (AFT)that occurs in the opening voids, and the
capability of resisting sulfate corrosion of SAC is significantly higher than that of HSR
Key words: Sulfate corrosion; Sulphoaluminate cement; Resistance coefficient: Anti-erosion mechanism
中图分类号:TU528.33文献标识码:A文章编号:1000-4637(2012)10-01-06
0前言
原材料与试验方法
西北高寒干旱区(如新疆)混凝土受硫酸盐侵1.1原材料
蚀问题较为严重。提高混凝土抗硫酸侵蚀性能通常
水泥:唐山产425级快硬硫铝酸盐水泥;乌鲁
有炳种措施;一是使用抗硫酸盐水泥;二是内掺超木齐产P042.5级水泥;乌鲁木齐产42.5级高抗
细矿物掺合料配制高性能混凝土。然而,抗硫水泥硫酸盐水泥,水泥的各项物理性能指标见表1,化学
抗侵蚀能力有限;大掺量掺合料虽可以显著提高混性能指标见表2。
凝土的抗侵蚀能力,但混凝土早期强度普遍偏低。
砂:ISO标准砂。
而硫铝酸盐水泥具有快硬、早强、耐久性好等特点,在
减水剂:标准型FDN高效减水剂。
新疆有广阔的应用前景。本文主要探究水灰比、养
缓凝剂:分析纯硼酸。
护龄期、侵蚀溶液浓度、侵蚀龄期等因素对硫铝酸
水:自来水
盐水泥混凝土抗侵蚀性能的影响,并结合微观观1.2试验方法
测,分析和揭示其抗硫酸盐侵蚀特点与机理。同时,
试验参考GB2420-1981《水泥抗硫酸盐侵蚀
通过高抗硫水泥和普通水泥的对比侵蚀实验,用来快速试验方法》和CBT749-2008《水泥抗硫酸盐
评定硫铝酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀能力,以期为有侵蚀试验方法》,制作了水灰比分别为0.3、0.4、0.5
快硬、早强和较髙抗硫酸盐侵蚀性能要求的混凝土的硫铝酸盐水泥胶砂试件(简称SAC试件),其配合
结构设计提供硫铝酸盐水泥应用的参考依据。
比见表3,尺寸均为10mmx10mmx60mm。试件8h拆
基金项目:新疆高等学校科研计划重点项目资助模后经3标准养护,分别浸泡在淡水、硫酸根离子
( XEDU2008115);:新疆水利水电工程重点学科项目资助浓度分别为2500mg/L、800omgL、20250mgL的硫酸
( xjzdxk-2009-10-05)。
钠溶液中,进行侵蚀试验;另为模拟一些实际工程