混凝土抗硫酸盐侵蚀实验的研究Word文档下载推荐.docx
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本实验均采用符合国家标准GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》要求的在中国境内生产、销售、使用的标准砂
外加剂：
选用天山建材FDN高效减水剂作为本课题研究所使用的高效减水剂养护用水：
试验中拌合水和养护水均用试验室自来水
1•2混凝土实验仪器
抗折仪（河北献县鑫建建材设备长DKZ-5000）
电子秤（上海香川电子仪器有限公司XK3190）
1•3滴定实验仪器及试剂
电子天平（上海衡平仪表厂FA1604）、硫酸钠（西安化学试剂厂分析纯）氯化钡（西安化学试剂厂分析纯）、酚酞指示剂（西安化学试剂厂分析纯）
2实验方案和方法
在相同水胶比（0.4）的条件下，单复掺U级粉煤灰，不同掺量（30%50%）的粉煤灰混凝土的不同龄期（28d、60d）120d180d）的抗硫酸盐侵蚀能力规律[5-6]。
其设计思路如下：
表2-1单、复掺粉煤灰与矿粉高性能混凝土试验配合比（水胶比0.4）
编号
普通硅酸盐
水泥（青松
P-C42.5）用
量（%）
苇湖梁电厂n级粉煤灰用量
（%）
八钢理化高炉矿渣粉用量
水胶比
胶砂比
减水剂
2日掺量
A1
70
30.00
0.00
0.4
1:
2.20
1.25
A2
50
50.00
1.20
A3
A4
2.60
A5
22.50
7.50
2.00
A6
20.00
10.00
A7
15.00
2.30
A8
37.50
12.50
2.40
A9
33.30
16.70
A10
25.00
2.50
1.00
为模拟一些实际工程的基础浇筑完成不久就会遭受硫酸盐侵蚀的特
殊情况，将试件按最不利条件养护3天后分别浸泡：
1）硫酸根离子浓度
Omg/I的淡水；
2）硫酸根离子浓度1000mg/l;
3）硫酸根离子浓度4000mg/l;
4）硫
酸根离子浓度10000mg/l;
5）硫酸根离子浓度20250mg/l;
五种不同浓度的硫酸根离子浓度的溶液中。
通过硫酸盐侵蚀实验，测试不同试件在不同溶液中浸泡不同时间的抗折强度，计算抗折系数，分析高性能混凝土在水胶比相同，不同掺合料掺
量，不同侵蚀龄期的情况下对混凝土抗侵蚀性能的影响。
水泥抗硫酸盐侵蚀标准试验方法国内有GB749-65慢蚀法和GB2420-81快速法两种，本实验宏观方法是参照GB/749-2008《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》中的“浸泡抗蚀性能试验方法（K）”⑺。
通过侵蚀实验，研究混凝土中砂浆因侵蚀而发生的力学性质变化和侵蚀破坏现象。
本试验采用10mM10mrK60mm的^胶砂试件，以抗折系数作为判定指标，进行抗硫酸盐侵蚀实验。
其中抗蚀系数按如下公式进行计算：
K=f侵蚀溶液/f淡水
式中：
f侵蚀溶液一砂浆试件浸泡在侵蚀溶液中到规定龄期的抗折强度（MPa；
f淡水一砂浆试件浸泡在淡水中与侵蚀溶液中试件同龄期的抗折强度（MPa；
K—胶砂试件抗蚀系数。
评价试件抗硫酸盐侵蚀能力的强弱，以抗蚀系数K>
0.8为抗蚀合格，KV0.8为抗蚀不合格，即认为试件被侵蚀破坏了。
3实验结果及结果的处理
对相同水胶比、不同掺合料掺量、不同龄期的胶砂试件的抗折强度、抗蚀数进行测定，测定结果见附表1。
在相同水胶比的情况下，养护3天后，浸泡在浓度为1000mg/l硫酸根离子中，各组试件抗侵蚀系数随龄期变化而变化的关系曲线如下：
4
08
06
04
数系蚀侵抗
20
40
6080100120
140
160
180
200
时间（天）
图3-1
A1:
粉煤灰掺量30%
A3:
矿渣微粉掺量30%
A2:
粉煤灰掺量50%
A4:
矿渣微粉掺量50%
数系蚀抗
A5:
粉煤灰掺量
A6:
A7:
注：
图3-2
22.5%，矿渣微粉掺量7.5%
10%，矿渣微粉掺量20%
15%，矿渣微粉掺量15%
0.95
80100120140160180200
1.15
204060
0.90
图3-3
A8:
粉煤灰掺量12.5%，矿渣微粉掺量37.5%
A9:
粉煤灰掺量16.7%，矿渣微粉掺量33.3%
A10:
粉煤灰掺量25%，矿渣微粉掺量25%
在相同水胶比的情况下，养护3天后，浸泡在浓度为4000mg/l硫酸根离子中，各组试件抗侵蚀系数随龄期变化而变化的关系曲线如下：
60
80
100
120
时
间（
天）
图3-4
图3-6
在相同水胶比的情况下，养护3天后，浸泡在浓度为10000mg/l硫酸根离子中，各组试件抗侵蚀系数随龄期变化而变化的关系曲线如下：
20406080100120140160180200
♦A2
tA4
图3-7
矿渣微粉掺量50%
4060
图3-8
302826242220
642
T—T—
无
//V
间
图3-9
在相同水胶比的情况下，养护3天后，浸泡在浓度为20250mg/l硫酸根离子中，各组试件抗侵蚀系数随龄期变化而变化的关系曲线如下：
图3-10
粉煤灰掺量30%A2:
粉煤灰掺量50%
矿渣微粉掺量30%A4:
图3-11
1.26
1.24
1.22
1.18
1.16
1.14
1.12
1.10
1.08
1.06
1.04
1.02
0.98
图3-12
粉煤灰掺量16.7%,矿渣微粉掺量33.3%
4总结
本实验采用了浸泡抗蚀性能试验方法，在水胶比（0.4）相同的条件下，单
复掺U级粉煤灰、矿渣，不同掺量（30%50%）的粉煤灰、矿渣组成的混凝土
在不同浓度的硫酸盐溶液中（离子浓度1000mg/l、4000mg/l、10000mg/l、20250mg/l）,不同龄期（28d、60d、120d、180d）的混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力的规律。
（1）从以上曲线图可以看出，在水胶比，掺合料及侵蚀溶液浓度都相同的情况下，大多不同组的试件在低硫酸根离子浓度下引发抗蚀系数之间产生的差距不大。
（2）由图3-1、图3-4、图3-7、图3-10可知，在水胶比及侵蚀溶液浓度
相同的条件下，掺有U级粉煤灰50%勺试件的抗蚀系数明显高于掺有U粉煤灰
30%勺试件。
由图3-3、图3-6、图3-9、图3-12以及图3-2、图3-5、图3-8、图3-11可知，当U级粉煤灰掺量逐渐增多的同时，混凝土抗硫酸盐侵蚀能力随
之提高。
其原因正是随着U粉煤灰参量的增加，最终使混凝土所使用胶凝材料总量中的水泥熟料的矿物成分GS和GA相应减少。
GS和CA矿物成分水化反应生成侵蚀内因Ca（OH2和CAH反应式为：
GS+HdCSH+3Ca（OH2（侵蚀内因）
C3A+HO—CAH（侵蚀内因）
混凝土中胶凝材料的GS和GA越少，意味着Ca（OH2和CAH的生成数量就越少。
同时U粉煤灰还是活性混合材它的活性成分还会与混凝土中的水化产物Ca（OH2发生二次水化反应，生成稳定的水硬性物质一水化硅酸钙CSH等，使
混凝土中Ca（OH2进一步减小［8-9］。
（3）由图3-1、图3-4、图3-7、图3-10可知，在水胶比及侵蚀溶液浓度相同的条件下，掺有矿渣微粉50%勺试件的抗蚀系数明显高于掺有矿渣微粉30%的试件。
由此可说明掺入矿渣微粉可以明显的改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
由图3-2、图3-5、图3-8、图3-11以及图3-3、图3-6、图3-9、图3-12可知，当矿渣微粉掺量逐渐增多的同时，混凝土抗硫酸盐侵蚀能力随之提高。
其原因与掺U粉煤灰的试件原理相同。
时光匆匆飞逝，四年的大学生活随着论文的完成，即将画上句点。
论文完成，得益于在大学生活中传授我们知识的各位老师，是各位老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，使我有了完成论文所要求的知识积累。
本论文的顺利完成更得益于导师陈燕勤心血的倾注，从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的确定、开题报告准备及论文初稿与定稿中对字句的斟酌无不大量倾注着陈燕勤老师的心血，如果没有陈老师的悉心指导就没有今天论文的完成，在此对导师陈燕勤表示深深得感谢！
陈老师指引我的论文的写作的方向和架构，并对本论文初稿进行逐字批阅，指正出其中错误之处，在她循循善诱的教导下使我有了思考的方向。
虽然，陈老
有教学任务，且同时带好几个同学的毕业论文，工作量很大，但是她在工作中对
待每一个同学的论文的严谨细致、一丝不苟的作风，使我深受感动，她将会是我
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谢谢陈燕勤老师在我撰写论文的过程中给与我的极大地帮助。
同时，论文的顺完成，离不开其他各位老师、同学和朋友的关心和帮助。
在整个的论文写作中，老师和同学积极地帮助我解答疑问，在他们的帮助下，论文
得以不断的完善。
另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。
感谢所有给我帮助的老师和同学，谢谢你们！
参考文献：
[1]牛荻涛•混凝土结构耐久性与寿命预测[M].科学出版社,2003.
[2]MehtaPK.混凝土的结构性能与材料[M].祝永年,沈威,陈志源,译.上海：
同济大学出版
社，1991:
94-95.
[3]NevilleAT.heconfusedworldofsulfateattackonconcrete[J].CementandConcrete
Research2004,34:
1275-1296.
[4]柯伟.中国腐蚀调查报告[R].北京：
化学工业出版社,2003.
[5]王复生.大掺量矿渣水泥抗硫酸盐侵蚀性能测试方法研究[J].建筑材料学报.2009年8
月，第12卷第4期.
⑹冷发光，马孝轩，等.混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法[J].东南大学学报（自然科学
版）.2006年11月第36卷增刊（II）,46.
[7]欧阳东.混凝土抗硫酸盐侵蚀试验的一种新方法.腐蚀与防护.2003年9月第24卷第9期.
[8]覃立香.混凝土的硫酸盐侵蚀机理及影响因素[D].湖北:
武汉工业大学，1998.
[9]胡洋清，张启美，等.混凝土耐久性研究与工程应用手册[M].北京：
中国科技文化出版
社,2005.
附录：
1
单、复掺粉煤灰与矿粉高性能混凝土试验配合比（水胶比0.4）
试件编号
水泥
水泥品种
青松
品种
42.5P.O
用量
70%
50%
掺合
二级粉
矿渣二级
料品
掺合料品种
煤灰
二级粉煤灰
矿渣微粉
微粉粉煤
种
灰
掺量
30%
7.5%22.5%
10%20%
15%15%
12.5%37.5%
16.7%33.3%
25%25%
天山
萘系
高效
天山萘系高效减水剂
0.8%
减水
剂
0.40
灰砂比
2.2
2.6
2.0
2.3
2.4
2.5
龄期侵蚀溶液
淡水
2-
SO4
1000mg/L
28天
SO42
4000mg/L
SO42-
10000mg/L
20250mg/L
测试项
目
抗折强
度（MPa）
抗蚀系
数
测试结果
8.82
6.76
10.76
11.05
8.91
9.58
9.91
7.39
8.87
9.18
9.13
7.93
12.30
12.65
10.04
9.31
10.74
7.71
10.69
10.80
1.17
1.03
0.97
1.21
9.85
7.43
12.19
12.53
10.23
11.26
7.65
11.13
10.54
1.13
1.07
9.98
6.87
12.23
13.82
9.60
10.83
10.99
8.49
10.11
1.11
8.81
7.69
11.58
12.95
9.30
9.24
10.58
8.09
10.67
10.41
0.96
1.09
匸4,，亠亠测试项
龄期侵蚀溶液冃
、/火卜度（MPa）
淡水抗蚀系
8.94
SO42-度（MPa）
10.39
1000mg/L抗蚀系
2个SO42-度（MPa）
11.27
月4000mg/L抗蚀系
10.68
10000mg/L抗蚀系
9.76
20250mg/L抗蚀系
8.86
12.20
11.46
10.36
10.35
10.82
8.20
9.62
10.45
9.43
13.56
10.59
10.88
11.88
8.75
10.96
11.31
1.05
11.57
12.55
11.61
11.69
12.46
9.12
11.68
11.48
1.31
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