硫酸盐腐蚀精.ppt

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1、硫酸盐腐蚀第1页，本讲稿共11页主要内容：主要内容：1.1.硫酸盐侵蚀的基本原理2.2.对结构抗力的影响3.3.测试方法和研究现状4.4.试验构思第2页，本讲稿共11页1.1.硫酸盐侵蚀的基本原理硫酸盐侵蚀的基本原理 硫酸盐对混凝土的侵蚀是一个非常复杂的物理化硫酸盐对混凝土的侵蚀是一个非常复杂的物理化学过程，其实质是环境说中的学过程，其实质是环境说中的SOSO4 42-2-渗入到混凝土中渗入到混凝土中和水泥的水化产物发生反应，生成具有膨胀性的侵蚀和水泥的水化产物发生反应，生成具有膨胀性的侵蚀产物，从而在混凝土内部产生内应力。产物，从而在混凝土内部产生内应力。（1 1）石膏析晶型腐蚀）石膏析晶型

2、腐蚀 硫酸盐与混凝土中的硫酸盐与混凝土中的Ca(OH)Ca(OH)2 2反应生成不溶性反应生成不溶性CaSO4CaSO4，这种腐蚀的基本化学反应式为：这种腐蚀的基本化学反应式为：第3页，本讲稿共11页1.1.硫酸盐侵蚀的基本原理硫酸盐侵蚀的基本原理 （2 2）水化硫铝酸钙的生成）水化硫铝酸钙的生成 当当SOSO4 42-2-离子浓度较低时，与水泥中的高碱水化硫铝离子浓度较低时，与水泥中的高碱水化硫铝酸钙反应生成体积膨胀的水化硫铝酸钙针状结晶，酸钙反应生成体积膨胀的水化硫铝酸钙针状结晶，反应可表示为：反应可表示为：当当SOSO4 42-2-离子浓度较高时，会有石膏析晶出现。离子浓度较高时，会有石

3、膏析晶出现。第4页，本讲稿共11页2.2.对结构抗力的影响对结构抗力的影响 硫酸盐腐蚀生成具有膨胀性的腐蚀产物，在混凝土内部产生内应力，当其内应力超过混凝土的抗拉强度时，就使混凝土产生开裂、剥落等现象，从而使混凝土因强度和粘结性能的丧失而发生破坏，使结构抗力衰减。第5页，本讲稿共11页3.3.混凝土硫酸盐侵蚀的研究状态混凝土硫酸盐侵蚀的研究状态 目前，关于硫酸盐侵蚀的研究大部分都集中在对混凝土的材料层次的研究上。迄今为止，国内外学者主要进行的实验研究有：1对腐蚀环境下钢筋锈蚀机理、锈蚀后钢筋力学性能；2受腐蚀钢筋与混凝土之间粘结性能；3受腐蚀钢筋混凝土构件的抗压，抗剪等承载力研究；等等。第6页

4、，本讲稿共11页4.4.试验构思试验构思1.1.研究方向研究方向研究方向研究方向：硫酸盐侵蚀引起的混凝土膨胀应力分析：硫酸盐侵蚀引起的混凝土膨胀应力分析2.2.实验目的实验目的实验目的实验目的：不少文献中提到，由于体积膨胀，将引起：不少文献中提到，由于体积膨胀，将引起混凝土内部产生应力，但对这种应力的还很欠缺，该混凝土内部产生应力，但对这种应力的还很欠缺，该实验对膨胀内应力进行测定分析，进而分析硫酸盐侵实验对膨胀内应力进行测定分析，进而分析硫酸盐侵蚀如何是影响混凝土构件的抗力衰减。蚀如何是影响混凝土构件的抗力衰减。3.3.实验方法实验方法实验方法实验方法：A.A.试件的制作，试验数据的采集，分

5、析；试件的制作，试验数据的采集，分析；B.B.测定构件的混凝土实际强度；测定构件的混凝土实际强度；第7页，本讲稿共11页4.4.试验构思试验构思C.C.采用加速试验法与常规试验法进行对比试验；采用加速试验法与常规试验法进行对比试验；D.D.混凝土后期体积混凝土后期体积测定；测定；5.5.实验计算方法实验计算方法实验计算方法实验计算方法A.A.通过测定构件体积变化根据已有的膨胀率的计算模型计通过测定构件体积变化根据已有的膨胀率的计算模型计算膨胀内应力算膨胀内应力B.B.使用仪器测定：使用仪器测定：1 1膨胀应力测定仪、压力传感器、电阻应膨胀应力测定仪、压力传感器、电阻应变仪、变仪、2 2膨胀压力

6、传感器膨胀压力传感器第8页，本讲稿共11页谢谢！第9页，本讲稿共11页相关知识链接相关知识链接做的较多的实验：做的较多的实验：1 1、可渗透混凝土试块的硫酸盐腐蚀的模拟实验。、可渗透混凝土试块的硫酸盐腐蚀的模拟实验。2 2、采用替换构件方法进行硫酸盐介质环境中长期工作混凝土受弯构件、采用替换构件方法进行硫酸盐介质环境中长期工作混凝土受弯构件试验。试验。3 3、采用构件对比法测试硫酸盐腐蚀后的抗压，抗剪，等受力性能测试。、采用构件对比法测试硫酸盐腐蚀后的抗压，抗剪，等受力性能测试。膨胀机理：混凝土体积的膨胀主要是由于环境介质中的液相物质渗入混凝土中，与混凝土中的水化产物发生化学反应，在混凝土内部产生了难溶而又体积膨胀的新物质。Kelham系统地研究了不同水泥组分对水化硫铝酸钙生成引起混凝土膨胀率的影响，在综合考虑水泥比表面积主要成分的基础上，建立了预测混凝土构件在90摄氏度养护12h后混凝土膨胀率的计算模型。孙家瑛等给出了混凝土试件在5%Na2SO4溶液中混凝土受硫酸盐侵蚀后膨胀率随时间发展的测试结果。第10页，本讲稿共11页第11页，本讲稿共11页