淡水侵蚀

科技工作者之家 2020-11-17

淡水侵蚀亦称“溶出性侵蚀(leaching)”或“溶析”。水泥混凝土中水化物被淡水溶解带走的现象。

抗侵蚀的措施1.保证密实

密实是混凝土抗侵蚀的首要条件。密实的混凝土仅表而会被侵蚀,内部仍保持完好或侵蚀程度大大降低。

保证混凝土密实应限制水灰比;掺用能增加密实度的掺合料(如矿渣、粉煤灰);充分振捣和养护,防止存在孔洞和发生裂缝。

2.选择抗侵蚀的水泥

在介质有侵蚀性情况下,应针对侵蚀性质选择水泥。

溶出性侵蚀及一般的酸类侵蚀和硫酸盐侵蚀,采用掺加较多活性混合材的矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥,不要采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。因我国的火山灰质混合材活性较低,也不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。

有硫酸盐侵蚀时,应采用铝酸三钙C3A含量低的水泥;对于严重的硫酸盐侵蚀,应采用硫铝酸盐水泥或石膏矿渣水泥。

海工混凝土应优先选用粉煤灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。

对于严重的其他侵蚀,则需进行试验后,选择专用的水泥。

3.掺加活性掺合料

活性掺合料能化合吸收水泥析出的氢氧化钙,增加抵抗溶出性侵蚀及硫酸盐类等侵蚀;中后期还会增加混凝土的强度和密实度,电增加抗侵蚀性。1

国内外水泥抗溶蚀试验方法国内外研究混凝土溶蚀的试验方法有很多,归纳起来有直接法和间接法两种,直接法就是模拟工程的实际情况,直接用水或水溶液侵蚀水泥石、砂浆或混凝土试件;间接法是为了解决直接法试验时间长的缺点,通过一定的手段,加快侵蚀的速度,即快速试验方法。

直接法直接法侵蚀试验一般采取如下三类方法:浸析法、穿流法和喷射法。

浸析法是将养护到一定龄期的水泥石破碎,取一定粒径的颗粒作为试样,加入一定量的蒸馏水或者不同pH值的侵蚀水,浸泡、搅拌一定时间后,测定其中的离子含量的变化,计算Ca(OH)2或其他离子的溶出量。或者将规定形状和尺寸的试件直接浸泡在相应的溶液中一段时间,测定其质量损失、强度损失以及孔隙结构的变化。该方法操作简单、迅速,试验复现性好,国外很多相关规范常采用此类方法,如荷兰、德国、法国等。

如荷兰国家标准《粒状和整体结构材料和废弃料的渗滤性测定》(NEN7341)圈中是将材料磨细到小于125μm L/s(液固比)=50 L/kg进行溶蚀试验,分别用pH=7的去离子水和pH=4的酸性溶液,溶蚀时间为3h,以两种实验结果结合起来进行分析。而荷兰另一国家标准《整体结构材料和废弃料的渗滤性扩散法测定》(NEN7345)则是采用整块材料浸泡于水中,通过更换水连续测定,溶蚀时间最长达到64d。

穿流法是采用一定压力的水强制穿过混凝土或砂浆试件,测定渗透的量以及其中的离子含量。这种方法尚未用于酸或其他侵蚀溶液,但这种方法最接近挡水建筑物的实际情况。

喷射法是以纯水用喷嘴喷出,射到砂浆试件的表面上,根据肉眼观察,估计其磨损或侵蚀的成都,或者用试件的失重作为水泥溶蚀的量度。

间接法间接法一般采用某种加速试验法。法国研究人员采用了NH4NO3溶液加速溶蚀方法研究了Ca(OH)2以及C-S-H的溶蚀特性,并建立了溶蚀过程损失和孔隙率增加的模型。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

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