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1、分类号UDCI73G6 9密级编号平南大学C E N 嚅A 互S O U T HU N I V E R S 册硕士学位论文论文题目太丝量堑物鳖金料暹超抗酸雨侵蚀性能研究学科、专业研究生姓名导师姓名及专业技术职务二零零九年六月 i：、，2原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：盈堕日期：破年上月丛日学位论文版权使用授权书本人了
2、解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：蛊蔓导师签名芦期：4 年月日，硕十学位论文摘要摘要随着工业化的发展，大气污染日益严重，我国许多地区酸雨现象严重。由于酸雨的侵蚀，钢筋混凝土结构承载力退化，导致结构过早退出服役期，由此引发的问题越来越严重。因此，开展混凝土结构抗酸雨侵蚀性能的研究具有十分重要的意义。作为混
3、凝土第六组分的矿物掺合料在混凝土中的应用越来越受到重视，除了能节约成本、改善混凝土工作性能外，它们还能在一定程度上提高混凝土的耐久性能。鉴于此，本文主要对大掺量矿物掺合料水泥胶砂、C 2 5 大掺量矿物掺和料混凝土的抗酸雨侵蚀性能进行了研究，主要研究结论如下：l、标准养护条件下、清水浸泡条件下、模拟酸雨喷淋一光照和浸泡条件下，单掺粉煤灰水泥砂浆试件的强度均随其掺量增加而降低，且抗压强度降低较抗折强度更加明显。2、标准养护条件下、清水浸泡条件下、模拟酸雨喷淋一光照和浸泡条件下，单掺矿渣水泥砂浆试件的强度均随其掺量增加而降低；标准养护条件下、清水浸泡条件下，单掺矿渣掺量小于5 5，掺矿渣水泥胶砂试
4、件的强度均大于纯水泥胶砂试件；在模拟酸雨侵蚀条件下，矿渣掺量对水泥胶砂抗折强度的影响不大。抗压强度则呈现先增后降的趋势，掺量不超过5 5 时经酸雨侵蚀后的胶砂强度均高于纯水泥胶砂。3、标准养护条件下、清水浸泡条件下、模拟酸阿喷淋一光照和浸泡条件下，以粉煤灰与矿渣复掺比例为l：4 时，水泥胶砂的强度最好；随复合掺合料掺量的增加，强度有所下降，但即使复合掺合料掺量为7 5 时，其强度与纯水泥胶砂相差也不大。4、模拟酸雨喷淋一光照和浸泡条件下，酸雨侵蚀龄期小于6 0 d 时，单掺粉煤灰水泥砂浆试件的耐酸雨腐蚀系数值大于或接近1 0；模拟酸雨喷淋一光照侵蚀龄期大于6 0 d，单掺粉煤灰水泥砂浆试件的耐
5、酸雨腐蚀系数小于1 0，且随着单掺粉煤狄掺量增加，腐蚀系数呈降低趋势。5、模拟酸雨喷淋一光照和浸泡条件下，纯水泥胶砂试件的强度下降率较掺矿渣水泥砂浆试件的强度下降率更大，适量矿渣微粉的掺入对保持水泥胶砂的强度有改善作用。6、在强酸雨侵蚀条件下，矿物掺合料的掺入，能延缓混凝土表面发生溶蚀的时间；从延缓混凝土表面性状劣化时间的效果来看，粉煤灰与矿渣双掺(F A+S G)矿渣单掺(S G 眨粉煤厌单掺(F A)；随着矿物掺和料掺量增加，酸阿侵摘要蚀时，混凝土强度变化的大d,N 序为：粉其次是矿渣单掺混凝土、粉煤灰单掺混凝土、基准混凝土；在酸雨侵蚀前期，混凝土抗压强度均有一个增长过程；粉煤灰与矿渣双掺
6、以及单掺矿渣配制的高强混凝土比单掺粉煤灰配制的高强混凝土抗酸雨侵蚀强。8、酸雨侵蚀后，高强混凝土抗压强度降低的时问随矿物掺和料掺量增加而提前，但均较基准混凝土晚5 1 0 个循环，这说明矿物掺和料的掺入，延缓了酸雨侵蚀混凝土抗压强度开始降低的时间，并降低了混凝土抗压强度的劣化程度，这说明粉煤灰与矿渣的掺入，改善了混凝土抗酸雨侵蚀的能力。9、酸雨侵蚀后，混凝土质量开始降低时间随矿物掺和料掺量增加而提前，但均较基准混凝土早；酸雨侵蚀混凝土同期质量增长率(质量增长阶段)随矿物掺和料掺量增加而降低，在混凝土质量降低阶段，混凝土质量降低率随矿物掺和料掺量增加而增大。l O、混凝土中性化深度值随酸雨侵蚀循
7、环次数的增加而增大；在矿物掺和料掺量相同时，酸雨侵蚀混凝土同期中性化深度值大小顺序为：粉煤灰与矿渣双掺混凝土 矿渣单掺混凝土s 粉煤灰单掺混凝土，即掺矿物掺和料混凝土抗中性化能力大d,J l 顷序为：粉煤灰单掺混凝土s 矿渣单掺混凝土s 粉煤灰与矿渣双掺混凝土；酸雨侵蚀混凝土中性化深度值与矿物掺和料品种和掺量有关，粉煤灰单掺降低了混凝土抗中性化能力，而且随着粉煤灰掺量增加，混凝土抗中性化能力逐渐降低；矿渣单掺、粉煤灰与矿渣双掺，且掺量合适能在一定程度上提高混凝土抗中性化能力。关键词：酸阿；粉煤灰；矿渣；混凝土；评价硕士学位论文A B S T R A C TA B S T R A C TA i
8、rp o l l u t i o ni sb e c o m i n gi n c r e a s i n g l ys e r i o u sw i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n d u s t r i a l i z a t i o n，a c i dr a i ni sb e c o m i n gas e r i o u sp r o b l e mi nm a n ya r e a so fo u rc o u n t r y A sar e s u l to fa c i dr a i n，t h eb e a r i n gc a p a
9、 c i t yo fr e i n f o r c e dc o n c r e t es t r u c t u r ed e c r e a s e，t h e r e b yt h es t r u c t u r ew i l le x i tf o r mi t ss e r v i c et i m ep r e m a t u r e l y I tw i l lc a u s et h ep r o b l e mg e t t i n gw o r s e T h e r e f o r e，t h er e s e a r c ho fc o n c r e t es t
10、 r u c t u r ew h i c hC a l lc a r r yo u ta n t i e r o s i o np r o p e r t i e sf o r ma c i dr a i ni sb e c o m i n gv e r yi m p o r t a n t M i n e r a la d d i t i o n sa st h es i x t hc o m p o n e n to fc o n c r e t ei na p p l i c a t i o no fc o n c r e t ea n dc o n c r e t es t r u
11、c t u r ea r eg e t t i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n c e A d d i n gm i n e r a la d d i t i o n s a ss u p p l e m e n t a r yc e m e n t a t i o u sm a t e r i a l sC a nm a k ec o s ts a v i n g sa n di m p r o v et h ew o r k a b i l i t yo ff l e s hc o n c r e t e，a l s ot h e yc a nr
12、 a i s et h ed u r a b i l i t yo fc o n c r e t ea tac e r t a i ne x t e n t I nv i e wo ft h i s，c e m e n tm o r t a ra n dC 2 5c o n c r e t ew i t hal a r g ea m o u n to fm i n e r a la d d i t i o n sw h i c hC a nc a r r yo u ta n t i-e r o s i o np e r f o r m a n c ef o r ma c i dr a i nw
13、 e r es t u d i e di nt h i sp a p e r t h em a i nc o n c l u s i o n so ft h es t u d ya r ea sf o l l o w s：1、T h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ho fc o n c r e t ew h i c hw e r ec u r e du n d e rt h ee n v i r o n m e n to ft h es t a n d a r dc o n s e r v a t i o nc o n d i t i o n s，t
14、h ew a t e rs o a k i n gc o n d i t i o n sa n dt h es i m u l a t e da c i d r a i ns p r a y-l i g h ta n dw a t e rc o n d i t i o n sr e d u c eb yt h e i ri n c r e m e n t a ld o s a g eo fm i n e r a la d d i t i o n s A n dt h ed e c r e m e n to fc o m p r e s s i v es t r e n g t hi sh i
15、g h e rt h a ni t sa n t i-f o l d i n gs t r e n g t h T h ec e m e n tm o r t a rw i t hs i n g l e-d o p e ds a m p l eo ff l ya s hh a v et h es a m er e g u l a r i t y 2、T h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ho fc e m e n tm o r t a rw h i c hw e r ec u r e du n d e rt h ee n v i r o n m e n
16、 to ft h es t a n d a r dc o n s e r v a t i o nc o n d i t i o n sa n dt h ew a t e rs o a k i n gc o n d i t i o n sa n dc e m e n tm o r t a rw h i c hw a si np l a c eo fs l a gb y5 5 o fw e i g h to fc e m e n ti sh i g h e rt h a np u r ec e m e n tm o r t a rs p e c i m e n s U n d e rt h ec
17、o n d i t i o n so fe r o s i o ni nas i m u l a t e da c i dr a i n，c e m e n tm o r t a rf l e x u r a ls t r e n g t hw i t hd i f f e r e n tc o n t e n to fs l a gp o w d e ri sn o to b v i o u s B u tc o m p r e s s i v es t r e n g t hr o s ea tf i r s ta n dt h e nd e c r e a s e db yt h et
18、r e n d I ft h ec o n t e n to fs l a gp o w d e ri sn o tm o r et h a n5 5 o fw e i g h to fc e m e n t，t h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ho fc e m e n tm o r t a r sw h i c hw e r ee r o d e db ys i m u l a t e da c i dr a i ni sh i g h e rt h a nt h ep u r ec e m e n tm o r t a r s 3、C e m
19、e n tm o r t a r sw i t hf l ya s ha n ds l a gi nar a t i oo f1：4c o m p l e xm i x e dh a dg o o dc o m p r e s s i v es t r e n g t h，e v e ni ft h ec o m p l e xm i x t u r eo f7 5 c o n t e n t，t h ei n t e n s i t ya n dt h ed i f f e r e n c eb e t w e e np u r ec e m e n tm o r t a ri Sn o t
20、o b v i o u s A B S T R A C Ta s hi n c r e a s e d，t h ec o r r o s i o nc o e f f i c i e n tw a sd e c r e a s i n g 5、U n d e rt h ec o n d i t i o n so fs i m u l a t e da c i dr a i ns p r a y-l i g h ta n dw a t e r,t h er a t eo fd e c l i n ei nt h es t r e n g t ho ft h ep u r ec e m e n t
21、m o r t a rs a m p l e sw a sh i g h e rt h a nc e m e n tm o r t a rw h i c hm i x e dw i t hs l a g I tw o u l dm a i n t a i nt h ei m p r o v e m e n to fc o m p r e s s i v es t r e n g t ho fc e m e n tm o r t a ri naa p p r o p r i a t ea m o u n to fs l a gp o w d e rm i x e d 6、T h ea d d i
22、 t i o no fm i n e r a la d m i x t u r eC a nd e l a yt h et i m eo fc o r r o s i o no ft h ec o n c r e t es u r f a c e F r o mt h ee f f e c to ft h ed e l a y e dd e t e r i o r a t i o no fc o n c r e t es u r f a c e，t h ef l ya s ha n ds l a g d o p e dd o u b l e(F A+S G)d o p e ds i n g l
23、 e-s l a g(S G)之f l ys i n g l e-d o p e d(F A)；W i t ht h ei n c r e a s eo fm i n e r a la d m i x t u r ec o n t e n t，t h et i m eo ft h ee r o s i o no ft h ec o n c r e t es u r f a c ed e t e r i o r a t i o nw o u l dd e l a y 7、w h e nt h ea m o u n t so fm i n e r a la d m i x t u r ea r e
24、e q u a la n da r ee r o d e db ya c i dr a i n，t h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ho fc o n c r e t ec h a n g e si nt h ef o l l o w i n go r d e r：c o n c r e t ed o u b l e d-d o p e dw i t hf l ya s ha n ds l a gr e d u c e st h el e s t，a n dt h e nf o l l o w e db ys i n g l e d o p e ds
25、 l a gc o n c r e t e，f l ya s ha l o n em i x e dc o n c r e t e，t h eb a s ec o n c r e t e I nt h ep r e p e r i o do fa c i dr a i ne r o s i o n，t h ec o n c r e t e Sc o m p r e s s i v es t r e n g t hh a sag r o w t hp r o c e s s H i g h s t r e n g t hc o n c r e t ed o u b l e d d o p e d
26、w i t hf l ya s ha n ds l a ga sw e l la ss i n g l e d o p e dw i t hs l a gi ss t r o n g e rt h a nt h ec o n c r e t es i n g l e-d o p e dw i t hf l ya s hi na n t i a c i dr a i ne r o s i o n 8、w h e ni ti se r o d e db ya c i dr a i n，h i g h-s t r e n g t hc o n c r e t e Sc o m p r e s s i
27、 v es t r e n g t hr e d u c e se a r l i e rw i t ht h ei n c r e a s eo ft h em i n e r a la d m i x t u r e B u ti th a p p e n sl a t e rt h a nt h eb a s ec o n c r e t eo f5t o10c y c l e sw h i c hi n d i c a t e st h a tt h ei n c o r p o r a t i o no fm i n e r a la d m i x t u r ed e l a y
28、 st h et i m eo fa c i dr a i ne r o d i n gt h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ho fc o n c r e t ea n dr e d u c e st h ed e g r e eo fd e t e r i o r a t i o no fc o n c r e t ec o m p r e s s i v es t r e n g t h，i m p l y i n gt h a tt h ei n c o r p o r a t i o no ff l ya s ha n ds l a gi m
29、 p r o v e st h ec o n c r e t e Sa b i l i t yo fa n t i-a c i dr a i ne r o s i o n 9、w h e ni ti se r o d e db ya c i dr a i n，t h eq u a l i t yo fc o n c r e t er e d u c e si na d v a n c ew i t ht h ei n c r e a s eo ft h em i n e r a la d m i x t u r e B u ti tr e d u c e se a r l i e rt h a
30、 nt h eb a s ec o n c r e t e；t h eg r o w t hr a t eo fa c i dr a i ne r o d i n gt h eq u a l i t yo fc o n c r e t ei nt h es a m ep e r i o d(t h eq u a l i t yo fg r o w t hp h a s e)r e d u c e sw i t ht h ei n c r e a s eo ft h ea m o u n to fm i n e r a la d m i x t u r e I nt h ep h a s eo
31、fq u a l i t yr e d u c t i o no fc o n c r e t e，t h er a t eo fq u a l i t yr e d u c t i o nI V硕十学位论文A B S T R A C To fc o n c r e t eg r o w sw i t ht h ei n c r e a s eo fm i n e r a la d m i x t u r e 10、T h ec a r b o n a t i o nd e p t ho fc o n c r e t ed e e p e n e dw i t ht h ei n c r e
32、a s e dc y c l ew i t ht h ef r e q u e n c yo fa c i dr a i n。W i t ht h em i n e r a la d m i x t u r ei nt h es a m ev o l u m e，t h eo r d e ro ft h ec a r b o n m i o nd e p t hi sf l ya s ha n ds l a gc o n c r e t ed o u b l e d o p e d s i n g l e-d o p e ds l a gc o n c r e t e s i n g l e
33、d o p e df l ya s hc o n c r e t e I no t h e rw o r d，t h em i n e r a la d m i x t u r em i x e dc o n c r e t ea b i l i t yo fc a r b o n a t i o nr e s i s t a n c ef o l l o w e dt h eo r d e r：s i n g l e d o p e df l ya s hc o n c r e t eSs i n g l e d o p e ds l a gc o n c r e t e _ f l ya
34、s ha n ds l a gc o n c r e t ed o u b l e-d o p e dc o n c r e t e T h ec a r b o n a t i o nd e p t ho fa c i dr a i ne r o d e dc o n c r e t ei sr e l a t e dt ov a r i e t i e sa n dc o n t e n to fm i n e r a la d m i x t u r e，a n df l ya s hc o n c r e t e，s i n g l e d o p e dr e d u c e dt
35、h ea b i l i t yo fc a r b o n a t i o nr e s i s t a n c e，a n dM o n gw i t hi n c r e a s ei nf l ya s h，t h ea b i l i t yo fc a r b o n a t i o nr e s i s t a n c er e d u c e dp r o g r e s s i v e l y；s i n g l ed o p e ds l a g，f l ya s ha n ds l a gd o u b l e d o p e d，a n dt h ec o n t e
36、n ta p p r o p r i a t et oac e r t a i ne x t e n t，i m p r o v et h ea b i l i t yo fc a r b o n a t i o nr e s i s t a n c e K e y w o r d Sa c i dr a i n；t：l ya s h；S l a g；C o n c r e t e；e v a l u a t i o nV硕十学位论文目录目录第一章绪论11 1 研究背景及意义11 2 国内外研究现状及文献综述31 2 1国外在混凝土材料抗酸雨侵蚀试验方面的研究成果31 2 2 国内在混凝土材料
37、抗酸雨侵蚀试验方面的研究成果。71 2 3国内关丁模拟酸雨试验方法的研究成果l O1 2 4国内外关于人掺量矿物掺合料混凝十的研究与应用1l1 3 本文主要研究内容1 6第二章试验原材料及方法1 82 1 试验原材料j 1 82 2 试验方法1 82 2 1试验执行标准或规程182 2 2 水泥砂浆、混凝土抗酸雨侵蚀试验方法1 9第三章大掺量矿物掺合料水泥胶砂抗酸雨侵蚀性能研究2 23 1 大掺量矿物掺合料低强度水泥胶砂抗酸雨侵蚀性能研究2 23 1 1单掺粉煤灰水泥胶砂抗酸雨侵蚀性能2 23 1 2 单掺矿渣水泥胶砂抗酸雨侵蚀性能2 83 1 3 粉煤灰和矿渣复合对水泥胶砂抗酸雨侵蚀性能的影
38、响3 l3 2 本章小结3 9第四章大掺量矿物掺合料混凝土抗酸雨侵蚀性能研究4 14 1 大掺量矿物掺合料混凝土配制4 l4 1 1配制目标及思路4 l4 1 2 矿物掺合料对C 2 5 混凝土工作性能及强度的影响4 14 1 3C 2 5 大掺量矿物掺合料混凝土均匀性检测4 54 2C 2 5 大掺量矿物掺合料混凝土抗酸雨侵蚀性能研究4 64 2 1酸雨侵蚀混凝十的表面性状4 64 2 2 酸雨侵蚀混凝土的力学性能：4 94 2 3 酸雨侵蚀混凝土的质鼍变化5 l硕：学位论文目录4 2 4 酸雨侵蚀混凝土的中性化深度5 44 3 大掺量矿物掺合料混凝土的耐久性评估5 84 3 1 抗氯离子渗
39、透性能5 94 3 2 碳化寿命分析一5 94 4 本章小结：6 2第五章E 2 5 大掺量矿物掺合料耐酸雨混凝土施工导则6 45 1 使用范围j 6 45 2 原材料要求i 6 45 2 I 水泥6 45 2 2 外加剂6 45 2 3 粗、细骨料6 45 2 4 才 一6 55 2 5 粉煤灰、矿渣或粉煤灰与矿渣复合粉体6 55 3 配合比设计方法6 65 4C 2 5 大掺量掺合料混凝土的拌制6 75 5C 2 5 大掺量掺合料混凝土养护6 75 6C 2 5 大掺量掺合料混凝土质量检查6 8第六章结论6 9参考文献?7 1致谢7 6攻读硕士学位期间参与科研及发表论文情况7 7硕十学位论
40、文第一章绪论1 1 研究背景及意义第一章绪论简单地说，酸雨就是酸性的雨。酸雨主要是由大气中的S 0 2 和N O x 溶于雨水中形成的，其中S 0 2 对全球酸沉降的贡献率为6 0 -7 0。当今，酸雨已发展成国际性的环境问题。由于我国以燃煤为主要能源，并且能源消耗迅速增加，酸雨问题已显得十分突出，酸雨已成为污染环境的主要方式之一。在1 9 8 2 年的酸雨普查中发现，除吉林、甘肃和宁夏外，其他2 0 多个省、市、自治区均出现酸雨，酸雨己覆盖国土面积的4 0 I。根据1 9 9 9 年1 0 6 个城市的p H 值监测结果，降水年均p H 值 普通波特兰水泥 粉煤灰水泥 矿渣水泥；矿渣水泥中矿
41、渣含量的多少以及火山灰水泥的含量的多少对材料的抗酸蚀性能没有明显的影响。C a i j u nS h i 1 8】研究了4 种不同水泥基材料(波特兰水泥(P C)、碱激发高炉矿渣水泥(A S C)、钙质粉煤灰水泥(L F A)、掺生石膏和石灰的复合高铝水泥(H A C)在P H=3 的硝酸溶液和P H=3 和5 的醋酸溶液中的抗酸侵蚀能力。在试验中发现，P C 浆体的侵蚀速度比A S C 和L F A 浆体快，但是P C 浆体的孔隙率比A S C 浆体大而比L F A 浆体小。因此认为，水泥浆体的抗酸蚀能力依赖于保护层或者水化产物的自然特性、而不是硬化浆体的孔渗透性；并且认为在一定的P H 值
42、，醋酸比硝酸的侵蚀能力强，而且酸性溶液的P H 值越低，水泥浆体的侵蚀速度就越快。J H i l l l l 9】等人认为用矿渣水泥配制的混凝土较用普通硅酸盐水泥配制的混凝土耐酸雨腐蚀能力强。VP a v l i k l 2 0 1 等人在水泥砂浆和净浆试件中掺入硅狄研究其在硝酸和醋酸中的腐蚀速率。结果发现掺入硅灰只能够稍微降低水泥净浆和砂浆的腐蚀速率。G u a n g i i n gX i o n g l 2 1】等人为了以较低的价格配制出一种抗硫酸侵蚀的砂浆，以水溶性钠玻璃(硅酸钠)和聚醋酸乙烯聚合物乳液分别作为主要的和辅助的改性材料，得到了较好的抗硫酸侵蚀性能。N K S i n g
43、l 2 2】等人通过在水泥砂浆中掺入羟乙基纤维素和草酸，研究其抵抗硫酸和盐酸侵蚀的能力。通过测试水泥砂浆试件的质量损失来评价其抗硫酸、盐酸和海水的侵蚀能力。结果发现：羟乙基纤维素对抵抗硫酸和盐酸侵蚀能力有缓解作用，而草酸有加速作用；当两者以1：3 的混合掺入时，会导致水化热、强度、硬度、断裂韧度、抗蚀能力的增加。Nr i s e r t 2 3】等人利用褐煤灰、硅灰与S 0 4 2 进行实验，在扫描电子显微镜下发现，掺入褐煤狄和硅灰能提高混凝土的微观致密度，有利于混凝土抗压强度的增强和抵御8 0 4 2-的侵蚀；且通过实验证实，当混凝土含褐煤灰5 0、硅灰1 0 时，能较大幅度地抑止S 0 4
44、 2 的侵蚀，但当褐煤灰含量超过5 0 以后，混凝土的抗压强度和抵抗8 0 4 2-侵蚀的能力会降低，因为此时含有太多褐煤灰中的不反应颗粒物质。R S e r s a l e，G F r i g i o n e l 2 4 l 研究了水泥种类的耐酸侵蚀性能。酸雨溶液采用配比，H 2 S 0 4：H N 0 3=2：1(摩尔比)，P H=3 5。研究结果表明：水泥种类对其耐酸侵蚀的能力影响显著；矿渣水泥和硅酸盐水泥的抗硫酸侵蚀性能较好，火山狄水泥较差；水灰比越低，抗侵蚀越好，用防水剂对试件浸泡后可以有效的防止酸对试件早期的侵蚀，但随着防水剂效果的逐渐消弱，酸对试件的侵蚀在后期会逐渐加强。4硕+学
45、位论文第一章绪论H S a r i c i m e n，M S h a m e e m l 2 5 1 分别对以下几种胶凝材料抗硫酸侵蚀的性能进行了研究，结果表明：高铝水泥S C 高铝水泥C C 硅酸盐水泥+2 0 粉煤灰 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥+1 0 硅灰，并对其机理进行了初探，发现水泥基材料硫酸侵蚀的机理与硫酸盐侵蚀的机理不一样。P E G r a t t a n B e l l e w l 2 6】阐述了酸侵蚀的机理，研究了混凝土受硫酸侵蚀的性能。混凝土受硫酸侵蚀后，混凝土孔隙内有板状和针状的石膏生成，主要是氢氧化钙和碳酸钙与硫酸反应生成的，混凝土强度降低，水化产物被大的板状石膏扰乱。
46、在实验装置上，R 本H i r o s h iO k o c h i 的文献【”】中设计了一套可以模拟酸雨过程的喷淋实验装置，分别在室内和室外进行喷淋实验。该室内装置用一个管泵每天对直径为5 0 m m，高为l O O m m 圆柱体试件以5 c m 3 m i n 的流动速度进行2 h 的喷淋。进行6 次喷淋循环所需总的溶液体积为3 6 d m 3，近似等于同本一年在对直径为5 c m 的试件表面所接受的酸雨量。通过模拟酸雨实验发现：室内和室外模拟酸雨侵蚀实验结果完全一致。氢氧化钙的溶解量随着酸度的提高而增加，随着流速的减小而下降；P H=4 7 的模拟酸雨在早期能够抑制试件的中性化，但是在
47、以后就会加速其中性化。此外，德国学者F r a n kS c h m i d t D o h l，F e r d i n a n dS R o s t a s y 设计了图1 2 所示装置，通过实验建立了硫酸盐侵蚀的化学反应、传输过程的计算模型。图1 2 硫酸盐侵蚀装置在酸雨侵蚀状态下混凝土耐久性评价方面，国外发表的预测公式主要分为两类：一类是对实验结果或者经验数据的回归分析得到的经验公式，例如V P a v l i k1 5 2 1 的经验公式：5第一章绪论水泥d=蜀-(4+B w，c)。c 一f。=岛I 形。c 麓式中：d、k、m、n、t 同上式中具体含义，(A+B w c)是用考虑水灰比
48、的影响对经验公式进行修正。依据该公式，在水灰比为0 2-0 6 时对水泥净浆的腐蚀速率进行实验，得出结论：1 腐蚀速率随着单位体积水泥含量的增加(水灰比降低)而降低；2 水灰比对水泥硬化浆体腐蚀速率仅有有限的影响，这个有限性表现为一定的范围，而且不同的水灰比这个范围通常不样。例如，水灰比为O 7 的水泥硬化浆体的抗硝酸腐蚀速率被认为要比水灰比为0 3 的水泥硬化浆体在相同的时间里大5 0，而在醋酸溶液中却只为1 5。1 2 2国内在混凝土材料抗酸雨侵蚀试验方面的研究成果罗永帅等【2 7】研究了酸雨对水泥基材料的腐蚀，阐述了酸雨对砂浆的危害。通过周期浸泡法，。对砂浆试件进行了酸雨侵蚀的模拟，研究
49、了其抗压强度和抗折强度。试验研究结果表明：砂浆在受模拟酸雨腐蚀时，一般随着腐蚀时间的增长，其外观颜色逐渐加深，而后又逐渐变黄，在后期干燥时，还可见到表面有白色结晶；在经受腐蚀过程中，砂浆的强度降低，当【S 0 4】2。的浓度为0 1 0 m o l L 时，砂浆抗折强度在7 0 d 中，损失了8 4 4，抗压强度损失了5 0 2。刘惠玲【2 8 l、谢绍东f 2 9 1 等人在研究模拟酸雨对混凝土的影响时，认为用矿渣水泥配制的混凝土较用普通硅酸盐水泥配制的混凝土耐酸雨腐蚀能力强。并认为酸雨对砂浆的危害，主要是H+侵蚀引起的溶解腐蚀和【S 0 4】侵蚀引起的膨胀腐蚀。水泥含量多而砂含量少的砂浆耐
50、H+、s 0 4】2 的侵蚀能力强。因此建议如果不考虑非酸雨的其它环境条件对材料的影响，酸雨地区可适当提高材料中水泥的含量。陈友治，蒲心诚【3 0 J 研究了中性钠盐碱矿渣水泥在酸性溶液、硫酸盐溶液和海水中的抗化学侵蚀性能。借助X 射线衍射和压汞测孔法考察了中性钠盐碱矿渣水泥的水化产物及水泥石孔结构特征，并指出高稳定性的水化产物和优良的孔结构是其具有优异抗化学侵蚀性能的主要原因。6硕士学位论文第一章绪论陈烽，肖佳，唐咸燕【3 1 3 2】等模拟酸雨环境下粉煤灰对水泥砂浆抗蚀性能影响，通过干湿循环对水泥砂浆试件进行侵蚀，研究结果表明：酸雨的侵蚀破坏是从试件表层丌始，并发生由外至内的逐层溶蚀性破坏