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硫酸盐对混凝土耐久性的影响

硫酸盐对混凝土经久性的影响之袁州冬雪创作

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内容摘要

混凝土硫酸盐侵蚀，一直是混凝土经久性研究中的重要组成部分，随着西部大开辟的停止，对混凝土抗硫酸盐侵蚀的要求越来越迫切，虽然已经有许多检测方法、评定尺度和模子，但到今朝为止我国还没有一种方法能疾速而真实的揭露混凝土硫酸侵蚀的机理.因此，对抗硫酸盐侵蚀试验方法停止全面深入的研究就显得非常迫切.本文简要先容了对混凝土硫酸盐侵蚀问题的国表里的研究布景与研究现状，深入研究了硫酸盐作用下混凝土的侵蚀机理以及影响因素，先容了实验室研究硫酸盐作用下混凝土经久性的相关实验方法以及防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法.

关键词：

混凝土硫酸盐经久性侵蚀机理影响因素实验方法防治措施

ABSTRACT

Theconcretesulfateattack, hasalwaysbeenanimportantpart in theresearchofconcretedurability.WiththegreatdevelopmentofWesternChina, the requirements ofsulfatecorrosionresistance ofconcrete ismoreand moreurgent.Althoughtherehavebeenmanydetectionmethods,evaluationcriteriaandmodel,butsofar Chinahasn’tfound amethodwhichcan quicklyand truly revealthemechanismofsulfate attackonconcrete.Therefore,sulfateresistancetestmethodforcomprehensiveandin-depthresearchisveryurgent.Thispaperbrieflyintroducesthebackgroundandthestatusoftheresearchathomeandabroadofconcretesulfateattack,in-depthstudiescorrosionmechanismofconcreteandinfluencefactorsundertheactionofthesulfate,introducestheexperimentalmethodofdurabilityofconcreteundertheactionofsulfateandthemethodsofpreventingorreducingtheconcretesulfateattack.

KEYWORDS：

concretesulfatedurabilityerosionmechanisminfluencefactorsexperimentalmethodpreventionandcontrolmeasures

（一）研究布景

（二）研究现状

1、国外研究现状

2、国内研究现状

3、今朝研究的缺乏之处

4、硫酸盐侵蚀实际模子

5、研究存在的问题

（三）研究目标

（四）侵蚀机理

1、钙矾石腐蚀（E盐破坏）

2、石膏腐蚀（G盐破坏）

3、碳硫硅钙石腐蚀

4、碱金属硫酸盐侵蚀

5、硫酸镁对水化硅酸钙的腐蚀

（五）影响因素

1、外部因素

2、外部因素

（六）试验方法

1、三种细碎石混凝土试件在水中及过饱和硫酸钠溶液中浸泡六个月内的

主要性能的变更规律

2、干湿循环过程中三种混凝土的主要性能的变更过程与变更趋势

（七）防治措施

1、合理选择水泥品种

2、提高混凝土密实性

3、采取高压蒸汽养护

4、增设需要的呵护层

5、严把施工质量关

6、酸盐水泥中掺入耐腐蚀性外加剂

研究布景

建筑布局是建筑物的主要骨架，而布局的物质基础是建筑资料.建筑布局的

不竭优化和不竭发展导致建筑资料的更新和发展.水泥混凝土是近现代最广泛使用的建筑资料，也是当前最大宗的人造资料.与其他建筑资料相比，混凝土以其杰出的综合性能已成为楼宇、桥梁、大坝、公路和城市运输系统等现代化标记的首选资料.据不完全统计，当当代界每一年消耗的混凝土量很多于45亿立方米，而且在21世纪能稳定增长.

在人们的传统观念中总是认为混凝土是经久资料，忽视了混凝土经久性的研究，在设计上发生了只重视强度设计的思想，因此付出宏大的代价.然而由于混凝土长期处于某种环境中，往往会造成分歧程度的有害介质的侵蚀，或是混凝土自己组成资料有害的物理化学作用，宏观上会出现开裂、溶蚀、剥落、膨胀、疏松等导致强度下降，严重影响构造物的使用寿命，造成布局破坏，宏大的经济损失，环境的污染甚至造成人员伤亡等.据相关报导，在一些国家和地区，混凝土的破坏已经成为一个特别严重的经济问题.据估计英国每一年花费在混凝土布局上的维修费大约为5亿英镑，美国每一年花费的修复费己超出2500亿美元，加拿大如果要全部更新已经破坏的布局，至少需花费5000亿美元.这种投入在世界大多数国家中普遍存在，已成为政府的一种财务负担.更有甚者，部分布局物因病害严重已无法修补和加固，必须裁撤重建，其直接和间接损失之大是可想而知的.这一切都说明，深入研究混凝土的腐蚀机理和新的防护方法是十分现实而迫切的.

混凝土的经久性破坏主要包含钢筋的锈蚀、混凝土的碳化、冻融破坏、侵蚀性介质的破坏和碱骨料反应等.混凝土硫酸盐侵蚀是危害性较大的一种侵蚀性介质破坏，是影响混凝土经久性的重要因素之一，也是影响因素最复杂、危害性最大的一种环境水侵蚀.沿海和内陆盐湖地区，尤其是在含酸性地下水以及高粘土土壤环境中大多含有硫酸盐，混凝土自己也有可以带有硫酸盐，在各种条件下对混凝土发生侵蚀作用，使混凝土发生膨胀、开裂、剥落等现象，丧失强度和粘性，使其外部机构发生破坏，最终导致混凝土的经久性降低.

在我国沿海和内陆盐湖地区，天津、河北、山东、青海等地区存在大量盐碱地区，近些年来在我国公路、桥梁、水电、海港等工程以及建筑物基础中均发现混凝土布局物受硫酸盐的问题，严重的甚至导致了混凝土布局物的破坏，使得布局还没有达到其预期的设计使用寿命就过早地发生破坏，造成了严重的工程事故和宏大的经济损失.因此，混凝土硫酸盐侵蚀问题受到了广大研究工作者的重视.

图1：

普通混凝土在盐湖环境下的破坏情况

美国、加拿大的很多地区也含有硫酸盐土壤，曾发生过诸多混凝土下水管、混凝土基础、涵洞等的破坏情况.美国加利福尼亚洲南部广大地区的土壤富含硫酸盐，硫酸盐往往以石膏形式存在.住宅的混凝土浇灌2到4年后，因受到硫酸盐侵蚀概况粉化，砂浆脱落，骨料外露，还有胀裂和微小的裂痕.

研究现状

1、国外研究现状

（1）1892年，米哈埃利斯首次发现硫酸盐对混凝土的侵蚀作用，在侵蚀的混凝土中发现针状晶体，并称为“水泥杆菌‘，实质上就是钙矾石.

（2）1902年，前苏联发现环境水侵蚀事例，此后各国相继发现混凝土布局受环境水侵蚀的事例.

（3）1923年美国学者米勒开端在硫酸盐土壤中停止混凝土的侵蚀实验.

（4）美国的尺度局、农垦局，对混凝土处在含硫酸盐的水中的破坏问题，做了许多室阁房外实验，25年后得出：

混凝土的密实性和不透水性对混凝土经久性有重要意义.

（5）Mehta在研究中指出，含硅粉的混凝土具有较好的抗硫酸盐腐蚀性，但硫酸氨腐蚀性却相反.

2、国内研究现状

（1）我国上世纪50年月展开了混凝土的抗硫酸盐侵蚀研究，取得了很大前进

（2）铁科院抗硫酸盐腐蚀小组连系我国很多地区的硫酸盐状况，展开了硫酸盐寝室的室内和室外实验.

（3）1981年，中国建筑资料研究院制定了抗硫酸盐侵蚀的疾速试验法

（4）1986年，铁道部在修订了《铁路混凝土及砌石工程施工规范》中提到随着环境的分歧，混凝土的抗侵蚀尺度和防护措施的变更

（5）1991年,我国公布了《建筑房腐施工及验收规范》,标记着我国在抗硫酸盐侵蚀应用和研究相比过去有了很大前进.

3、今朝研究的缺乏之处

（1）对混凝土硫酸盐侵蚀破坏机理的认识停留在概况，缺乏深入的全面的系统研究详细体现在以下方面：

钙矾石与石膏的形成条件、结晶速度，结晶数量与结晶压力的关系；混凝土的工作条件与硫酸盐侵蚀的类型、速度只是定性研究，缺乏定量的深入研究.

（2）我国的环境水侵蚀断定尺度GB749-65试验方法基本上沿用了前苏联1954年的尺度CH249和H114-54，未能反映近些年来硫酸盐侵蚀研究方面的新停顿和新成果.

（3）缺乏对防治硫酸盐侵蚀方法的研究.对混凝土硫酸盐侵蚀破坏的机理认识不敷，在处理和修补受硫酸盐破坏的建筑物时，由于资料选取不当无法达到预期效果.

（4）没有建立相应的数学模子来定量研究侵蚀程度与影响因素之间的关系.

4、硫酸盐侵蚀实际模子

（1）基于热动力学的硫酸盐膨胀实际

加拿大渥太华大学的Ping和Beaudoin（1992）基于热动力学提出了硫酸盐膨胀实际.该实际认为钙矾石与水泥胶体之间的结晶化压力是引起膨胀的主要因素，实际还认为温度也是引起膨胀量的一个因素，因为它能提高固体产品的结晶化压力.

（2）热动力学平衡方程摹拟硫酸盐反应

西班牙加泰罗尼亚理工大学的Casanova等操纵热动力学平衡方程摹拟硫酸盐侵蚀反应，该方法用球形几何模子摹拟硫酸盐对混凝土的腐蚀程度.研究成果标明采取物理和化学相连系的方法对混凝土布局腐蚀程度停止预测可以得到杰出的效果.

（3）非饱和溶液中的数学模子

加拿大魁北克拉瓦尔大学的Marchand（2002）在低浓度硫酸钠溶液对混凝土经久性的影响方面停止了实际分析，并提出一个在非饱和溶液中的数学模子.此模子既思索了离子和流体的分散，也思索了固相的化学平衡.运用这个数学模子可以分析分歧水灰比、分歧类型水泥、分歧硫酸盐浓度以及分歧的湿润度对分散性能的影响规律.成果标明：

吐露在低浓度的硫酸钠溶液中，混凝土的微观布局将发生分明的改变.硫酸盐粒子在资猜中的渗透不但是钙矾石和石膏生成的原因，而且也是氢氧化钙分解，脱钙的原因.摹拟数据进一步说了然水灰比是节制混凝土经久性的一个重要指标.

5、研究存在的问题

（1）如何量化微观布局变更对资料宏观力学性能与微观离子分散的影响.

（2）混凝土硫酸盐侵蚀引起的资料劣化问题需要更多非加速试验数据与现场实测数据的检验.

（3）实际模子中对于概况裂痕内离子的分散研究很缺乏，混凝土硫酸盐侵蚀还需思索多种离子耦合作用及干湿交替等晦气环境的影响.

（4）研究主要以实验手段为主，缺乏成熟靠得住的实际模子.

研究目标

混凝土布局凭借着大量的优点而成为土木匠程布局设计中的首选形式，虽然新的布局计算实际和新型建筑资料的出现，将来还会发生许多新的布局形式，但钢筋混凝土布局仍然是新世纪最常常使用的布局形式之一.事实上，从混凝土应用于土木匠程至今的一个半世纪以来，大量的钢筋混凝土布局，由于各种各样的原因提前失效，达不到预定的服役年限；这其中有的是由于布局设计的抗力缺乏导致的，有的则是由于使用荷载的晦气变更造成的，但更多的是由于布局的经久性缺乏导致的；特别是沿海及远洋地区的混凝上布局，由于海洋环境对混凝土的侵蚀，导致钢筋锈蚀而使布局发生早期损坏丧失了布局的经久性能，这己经成为实际工程中的重要问题.早期损坏的布局需要花费大量的财力停止维修补强，甚至造成停工停产的宏大经济损失.

美国学者曾用“五倍定律”形象地描绘了混凝土布局经久性的重要性，尤其是设计对经久性问题的重要性.例如设计时，对新建项目在钢筋防护方面无谓地每节俭1美元，就意味着当发现钢筋锈蚀时采纳措施要多追加维修费5美元，顺筋开裂时需多追加维修费25美元，严重破坏时采纳措施将追加维修费125美元.

因此，钢筋混凝土布局经久性问题是一个十分重要也是迫切需要加以处理的问题，通过展开对钢筋混凝土布局经久性的研究，一方面能对已有的建筑布局物停止迷信的经久性评定和剩余寿命预测，以选择对其正确的处理方法:

另外一方面也可对新建工程项目停止经久性设计与研究，揭露影响布局寿命的外部与外部因素，从而提高工程的设计水平和施工质量，确保混凝土布局服役期全过程的正常工作.经久性研究既有服务于服役布局的现实意义，又有指导待建布局停止经久性设计的重要作用，同时，对于丰富和发展钢筋混凝土布局靠得住度实际也具有一定的实际价值.

总而言之，我们需要通过对硫酸盐侵蚀混凝土的侵蚀机理的深入系统的研究，对混凝土硫酸盐侵蚀破坏停止明白定义明白界定侵蚀破坏的程度、范围和危害性，对混凝土抗硫酸盐侵蚀经久性能停止评价，而且提出相应的预防措施.

侵蚀机理

一、侵蚀机理

硫酸盐侵蚀过程中钙矾石、石膏和钙硅石的发生对混凝土发生膨胀破坏作用,这是引起混凝土腐蚀破坏的主要原因.反应生成的盐类矿物可以使硬化水泥石中CH和C-S-H等组分溶出或分解，导致水泥石强度和粘结性能损失.

图2：

硫酸盐腐蚀机理

1、钙矾石腐蚀（E盐破坏）

钙矾石（三硫型水化铝酸钙）是溶解度极小的盐类矿物，在化学布局上连系了大量的结晶水（实际上的结晶水为30-32个），其体积约为原水化铝酸钙的2.5倍，使固相体积显著增大，加之它在矿物形态上是针状晶体，在原水化铝酸钙的固相概况成刺猬状析出，放射状向四方生长，互相挤压而发生极大的内应力，致使混凝土布局物受到破坏.

当液相碱度低时，形成的钙矾石往往为大的板条状晶体，这种类型的钙矾石一般不带来有害的膨胀.

当液相碱度高时，如在纯硅酸盐水泥混凝土体系中，形成的钙矾石一般为小的针状或片状，甚至呈凝胶状，这类钙矾石的吸附才能强，可发生很大的吸水肿胀作用，形成极大的膨胀应力.

水泥熟料矿物C3A的水化产品：

水化铝酸钙（4CaO·Al2O3·19H2O）及水化单硫铝酸钙（3CaO·Al2O3·CaSO4·18H2O）都能与石膏发生反应生成水化三硫铝酸钙（钙矾石）：

①（4CaO·Al2O3·19H2O）+3CaSO4+14H2O→（3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O）+Ca（OH）2

②（3CaO·Al2O3·CaSO4·18H2O+2CaSO4+14H2O→（3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O）

钙矾石的溶解度很低，容易在溶液中析出，水化铝酸钙和水化单硫铝酸钙转化为钙矾石，其体积有大量增加.生成物的体积比反应物大1.5倍或更多，呈针状结晶.其破坏特征是在概况出现几条较粗大的裂痕.

图3：

扫描电子显微镜下的钙矾石

2、石膏腐蚀（G盐破坏）

水泥石外部形成的二水石膏体积增大1.24倍，使水泥石因内应力过大而破坏，又称G盐破坏.研究标明：

当侵蚀SO42-浓度在1000毫克/升以下时，只有钙矾石结晶形成；当SO42-浓度逐步提高时，开端平行地发生钙矾石-石膏复合结晶，两种结晶并存；当SO42-浓度相当大的范围内，石膏结晶侵蚀只起从属作用，只有在SO42-浓度非常高时，石膏结晶才起主导作用.

溶液中的硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁与水泥水化产品Ca（OH）2反应生成石膏.

以硫酸钠为例，发生如下的化学反应：

Ca（OH）2+Na2SO4·10H2O→CaSO4·2H2O+2NaOH+8H2O

在活动的水中，反应可不竭停止，直至Ca（OH）2被完全消耗；在不活动的水中，随着NaOH的堆积，可达到化学平衡，一部分SO3以石膏析出.Ca（OH）2转化为石膏，体积是原来的二倍多，从而对混凝土发生膨胀破坏作用.

（G盐破坏和E盐破坏小结：

当侵蚀溶液中SO42-的浓度1000mg/L以下时，只有钙矾石生成.当溶液中SO42-大于1000mg/L时，若水泥石的毛细孔为饱和石灰溶液所填充，不但会有钙矾石生成，而且还会有石膏结晶析出.在SO42-浓度相当大的变更范围内，石膏结晶侵蚀只起从属作用，只有在SO42-浓度非常高时，石膏结晶侵蚀才起主导作用.事实上，若混凝土处于干湿交替状态，即使SO42-的浓度不高，石膏结晶侵蚀也往往起着主导作用，因为水分蒸发使侵蚀溶液稀释，从而导致石膏结晶的形成.）

3、碳硫硅钙石腐蚀

从今朝国外研究情况看，形成碳硫硅钙有两种途径:

（1）由C-S-H直接反应生成

以上反应生成的Ca（OH）2又可停止碳化反应：

该反应生成物CaCO3和H2O再参与前一条理的反应，循环往复，不竭消耗水泥水化产品中的C-S-H和由C3A、C4AF相水化发生的水化产品，其实不竭完成由硅钙矾石向碳硫硅钙石.Gaze和Crammond研究指出，只要体系中存在CO32-和SO42-离子，且孔溶液的PH值高于10.5，这种形成的碳硫硅钙石晶体的反应将不竭停止.

（2）由硅钙矾石逐渐转化而成

这是由硅钙矾石转化为碳硫硅钙石的过程.以上反应生成的Ca（OH）2又可停止碳化反应：

该反应生成物CaCO3和H2O再参与前一条理的反应，循环往复，不竭消耗水泥水化产品中的C-S-H和由C3A、C4AF相水化发生的水化产品，其实不竭完成由硅钙矾石向碳硫硅钙石的转化.其作用机理为混凝土受此类腐蚀后没有分明的体积膨胀现象，在腐蚀的混凝土的孔隙和裂痕中充满白色烂泥状腐蚀产品，它们是碳硫硅钙石与钙矾石、石膏以及碳酸钙等晶体的混合物.

4、碱金属硫酸盐结晶型

其作用机理为该反应析出带有结晶水的盐类，发生极大的结晶压力，造成破碎和分裂混凝土的破坏特别是当布局物的一部分浸入盐液中，另外一部分吐露在干燥空气中时，盐液在毛细管抽吸作用下上升至液相线以上蒸发，然后，致使盐液稀释，则很容易引起混凝土强烈破坏.这种反应生成的石膏晶体或钙矾石晶体会引起混凝土体积膨胀，发生内应力.反应将CH转化成MH，降低了水泥石系统的碱度，破坏了C-S-H水化产品稳定存在的条件，使C-S-H等水化产品分解，造成混凝土强度和粘结性的损失.其特点为严重的硫酸镁侵蚀甚至将混凝土变成完全没有胶结性能的糊状物.其微观布局通常是在混凝土表层形成双层布局，第一层为水镁石，厚度为40-120µm，第二层为石膏，厚度为20-70µm.

5、MgSO4溶蚀-结晶型

MgSO4侵蚀是对混凝土侵蚀破坏性最大的一种，即使硅灰混凝土也难以抵抗MgSO4的侵蚀.其原因主要是SO42-和Mg2+均为侵蚀源，二者互相叠加，构成严重的复合侵蚀.

需要注意的是，当有钙矾石存在时，纷歧定非要通过硅钙石途径转化成碳硫硅钙石，也可以通过C-S-H直接反应形成碳硫硅钙石.不管C-S-H直接反应途径，还是硅钙矾石途径，它们所需的反应条件非常相似，成果都导致水泥石中C-S-H的分解和强度损失，所以这两种形成碳硫硅钙石的途径可以同时停止，它们相互补偿并互为依赖混凝土受此类腐蚀后没有分明的体积膨胀现象，在腐蚀的混凝土的孔隙和裂痕中充满白色烂泥状腐蚀产品，它们是碳硫硅钙石与钙矾石、石膏以及碳酸钙等晶体的混合物.

二、影响因素

图4：

影响混凝土硫酸盐侵蚀的因素

1、外部因素

（1）硫酸根离子浓度

ACI（美国混凝土协会）按硫酸根离子浓度把硫酸盐溶液分为四个等级:

0～150ppm、150ppm～1500ppm、1500ppm～10000ppm、>10000ppm,它们分别对应为轻微、中等、严重、很严重的侵蚀.溶液的浓度分歧会导致混凝土的硫酸盐侵蚀机理分歧.Biczok认为浓度的分歧导致生成的主要产品也分歧:

低浓度硫酸盐溶液与含C3A的水泥主要生成钙矾石,高浓度的硫酸盐溶液与低含量C3A主要生成石膏,含量介于二者之间时主要产品是石膏和钙矾石.在硫酸钠环境下,[SO42-]<1000ppm,主要产品是钙矾石,[SO42-]>8000ppm,主要产品是石膏,浓度处于中间便二者均有.在硫酸镁环境下,[SO42-]<4000ppm,主要产品是钙矾石,[SO42-]>7500ppm,主要产品是石膏,浓度介于二者之间便二者都有.在1991年我国公布了“建筑防腐施工及验收规范”（GB50212-91）,在这一规范中列出了硫酸盐的侵蚀尺度,当水中SO42-含量大于4000mg/L为强腐蚀,1000mg/L～4000mg/L为中等腐蚀,250mg/L～1000mg/L为弱腐蚀.除硫酸盐浓度之外,混凝土被侵蚀的速度还取决于与水泥反应失去的硫酸盐可以补偿的速度.

（2）镁离子浓度

Mg2+的存在会加重SO42-对混凝土的侵蚀作用,因为生成的Mg（OH）2的溶解度很小,反应可以完全停止下去,所以在一定条件下硫酸镁的侵蚀作用比其他硫酸盐侵蚀更加激烈.Mg（OH）2与硅胶体之间还可以进一步反应,也可引起破坏,主要是因为氢氧化钙转变成石膏伴随形成不溶的低碱氢氧化镁,导致C-S-H稳定性下降而且也易受到硫酸盐侵蚀.在硫酸镁溶液中,砂浆一直以增加的速率膨胀.抗压强度的减少,在硫酸镁环境要远大于硫酸钠环境.但如果溶液中SO42-浓度很低,而Mg2+的浓度很高的话,则镁盐侵蚀滞缓甚至完全停止,这是因为Mg（OH）2的溶解度很低,随反应的停止,它将淤塞于水泥石的孔隙显著地阻止Mg2+向水泥石外部分散.

（3）氯离子浓度

当侵蚀溶液中SO42-和Cl-共存时,Cl-的存在显著缓解硫酸盐侵蚀破坏的程度和速度.这是由于Cl-的渗透速度大于SO42-.在SO42-、Cl-共存时,对于概况的混凝土,水泥石中的水化铝酸钙先与SO42-反应生成钙矾石,当SO42-耗尽后才与Cl-反应.而对于外部的混凝土,由于Cl-的渗透速度大于SO42-,因此Cl-先行渗入并与OH-置换,反应方程式为:

Ca（OH）2+2Cl-=CaCl2+2OH-

当Cl-浓度相当高时,Cl-还可与水化铝酸钙反应生成三氯铝酸钙:

3CaO·Al2O3·6H2O+3CaCl2+25H2O=3CaO·Al2O3·3CaCl2·3H2O

由于水化铝酸钙的减少,使钙矾石结晶数量减少,从而减轻硫酸盐侵蚀破坏的程度.

（4）环境pH值

国外的Mehta和Brown提出,ASTM（美国资料实验协会）尺度所建议的将试块浸泡其实不克不及真实的代表示场情况,因为在浸泡过程中,混凝土中的碱不竭地析出,使溶液的pH值很快的由7上升到12左右,而且SO42-浓度也随着浸泡而降低,一般说来,持续浸泡的试验室试块与现场吐露的试块相比,具有较强的抗侵蚀性能,这是因为现场吐露的试块往往处于恒定浓度和pH值的硫酸盐侵蚀之中,而且受环境条件地影响如干湿循环等,而这些恰恰是加速侵蚀的条件.Mehta曾提出了一种新的试验方法,即不竭地加入H2SO4使Na2SO4溶液的pH值始终坚持同一水平（约为6.2）,发现不含C3A的水泥的抗侵蚀性与含C3A水泥的一样差,用X射线衍射发现了大量的石膏的存在,标明将pH值节制在酸性范围内,使侵蚀机理转向石膏侵蚀型破坏,Mehta认为此种试验方法是可行而有效的.Brown采取了近似的试验方法来研究侵蚀过程中节制pH值的影响,试验采取了三种pH值、和11.5）和不节制pH值的影响,停止持续浸泡试验,发现随着pH值的降低,混凝土的抗侵蚀性能（以砂浆试块的线性膨胀和立方体抗压强度的降低暗示）下降,但与pH值没有分明的相关性.此种试验虽然没有被广泛重复使用,但其所提供的研究成果却让我们认识到在研究硫酸盐侵蚀时,应该思索到溶液中pH值的影响,因为这更接近于实际情况.过去很多年以来关于硫酸盐侵蚀的研究大多没有对侵蚀溶液的pH值给予足够的重视,席跃忠等认为这种做法有碍于正确懂得硫酸盐侵蚀机理和制定正确靠得住的试验方法.他们的研究标明,随着侵蚀溶液pH值的下降,侵蚀反应不竭变更,当侵蚀溶液的pH为12～时,Ca（OH）2和水化铝酸钙溶解,钙矾石析出；当～时,二水石膏析出,pH低于时钙矾石不再稳定而开端分解.与此同时,