溶出性侵蝕

溶出性侵蝕

溶出性侵蝕(leaching)亦稱“淡水侵蝕”或“溶析”。水泥混凝土中水化物被淡水溶解帶走的現象。

基本介紹

  • 中文名:溶出性侵蝕
  • 外文名:leaching
  • 別名:淡水侵蝕或溶析
  • 定義:混凝土中水化物被淡水溶解帶走
  • 概念:混凝土
  • 學科:土木工程
定義,抗侵蝕的措施,國內外水泥抗溶蝕試驗方法,直接法,間接法,

定義

溶出性侵蝕(leaching)亦稱“淡水侵蝕”或“溶析”。水泥混凝土中水化物被淡水溶解帶走的現象。是水泥混凝土受環境水侵蝕的一種類型。水泥的各種水化產物必須在一定濃度的氧化鈣溶液中才能穩定存在。當淡水滲濾時,氫氧化鈣被不斷溶析而使液相中氫氧化鈣濃度降低,導致水化矽酸鈣與水化鋁酸鈣不斷分解,形成低鹼性水化物,使混凝土強度降低,遭受破壞。淡水滲濾速度大,破壞作用嚴重;混凝土密實度大、結構斷面尺寸大,破壞作用就小。

抗侵蝕的措施

1.保證密實
密實是混凝土抗侵蝕的首要條件。密實的混凝土僅表而會被侵蝕,內部仍保持完好或侵蝕程度大大降低。
保證混凝土密實應限制水灰比;摻用能增加密實度的摻合料(如礦渣、粉煤灰);充分振搗和養護,防止存在孔洞和發生裂縫。
2.選擇抗侵蝕的水泥
在介質有侵蝕性情況下,應針對侵蝕性質選擇水泥。
溶出性侵蝕及一般的酸類侵蝕和硫酸鹽侵蝕,採用摻加較多活性混合材的礦渣矽酸鹽水泥粉煤灰矽酸鹽水泥,不要採用矽酸鹽水泥和普通矽酸鹽水泥。因我國的火山灰質混合材活性較低,也不宜採用火山灰質矽酸鹽水泥
有硫酸鹽侵蝕時,應採用鋁酸三鈣C3A含量低的水泥;對於嚴重的硫酸鹽侵蝕,應採用硫鋁酸鹽水泥石膏礦渣水泥
對於嚴重的其他侵蝕,則需進行試驗後,選擇專用的水泥。
3.摻加活性摻合料
活性摻合料能化合吸收水泥析出的氫氧化鈣,增加抵抗溶出性侵蝕及硫酸鹽類等侵蝕;中後期還會增加混凝土的強度和密實度,電增加抗侵蝕性。

國內外水泥抗溶蝕試驗方法

國內外研究混凝土溶蝕的試驗方法有很多,歸納起來有直接法和間接法兩種,直接法就是模擬工程的實際情況,直接用水或水溶液侵蝕水泥石、砂漿或混凝土試件;間接法是為了解決直接法試驗時間長的缺點,通過一定的手段,加快侵蝕的速度,即快速試驗方法。

直接法

直接法侵蝕試驗一般採取如下三類方法:浸析法、穿流法和噴射法。
浸析法是將養護到一定齡期的水泥石破碎,取一定粒徑的顆粒作為試樣,加入一定量的蒸餾水或者不同pH值的侵蝕水,浸泡、攪拌一定時間後,測定其中的離子含量的變化,計算Ca(OH)2或其他離子的溶出量。或者將規定形狀和尺寸的試件直接浸泡在相應的溶液中一段時間,測定其質量損失、強度損失以及孔隙結構的變化。該方法操作簡單、迅速,試驗復現性好,國外很多相關規範常採用此類方法,如荷蘭、德國、法國等。
如荷蘭國家標準《粒狀和整體結構材料和廢棄料的滲濾性測定》(NEN7341)圈中是將材料磨細到小於125μm L/s(液固比)=50 L/kg進行溶蝕試驗,分別用pH=7的去離子水和pH=4的酸性溶液,溶蝕時間為3h,以兩種實驗結果結合起來進行分析。而荷蘭另一國家標準《整體結構材料和廢棄料的滲濾性擴散法測定》(NEN7345)則是採用整塊材料浸泡於水中,通過更換水連續測定,溶蝕時間最長達到64d。
穿流法是採用一定壓力的水強制穿過混凝土或砂漿試件,測定滲透的量以及其中的離子含量。這種方法尚未用於酸或其他侵蝕溶液,但這種方法最接近擋水建築物的實際情況。
噴射法是以純水用噴嘴噴出,射到砂漿試件的表面上,根據肉眼觀察,估計其磨損或侵蝕的成都,或者用試件的失重作為水泥溶蝕的量度。

間接法

間接法一般採用某種加速試驗法。法國研究人員採用了NH4NO3溶液加速溶蝕方法研究了Ca(OH)2以及C-S-H的溶蝕特性,並建立了溶蝕過程損失和孔隙率增加的模型。

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