硫酸鹽溶液 長期浸泡 機制砂粉煤灰混凝土 結構耐久性 力學性能
隨著建筑業的快速發展，混凝土的用途越來越大。作為一種新型建筑材料，機制砂粉煤灰混凝土的應用也越來越廣泛。耐久性是混凝土的基本性能，硫酸鹽侵蝕是混凝土耐久性研究的主要方法。由于以往的研究沒有統一的方法且缺乏對硫酸根和侵蝕產物的定量分析，所以本試驗擬采用長期浸泡的方法，對機制砂粉煤灰混凝土抗硫酸鹽侵蝕進行研究。主要取得了以下成果：
　　 1.本試驗通過確定機制砂粉煤灰混凝土試件的尺寸、侵蝕溶液及其濃度、宏觀和微觀測試指標等，來研究不同水膠比混凝土在不同濃度的硫酸鈉溶液中隨時間變化的侵蝕狀況。其中宏觀測試指標包括表觀現象、質量變化、強度變化，微觀測試指標包括硫酸根濃度、混凝土組分和侵蝕產物分析。
　　 2.通過肉眼觀察和普通放大鏡輔助的方法對試塊表面及邊角等進行觀察，結果表明：受硫酸鹽溶液侵蝕的混凝土試塊特征為表面發白，有孔洞產生，棱角有輕微砂化現象；高濃度溶液對混凝土的侵蝕要比低濃度的侵蝕嚴重；粉煤灰含量高的試件其破壞程度略低，這說明粉煤灰發揮了效應。
　　 3.采用電子天平進行試塊質量測試，結果表明：在研究的侵蝕齡期范圍內，質量呈現出緩慢上升這樣一個趨勢，且溶液濃度對混凝土質量的變化影響不大。
　　 4.按照普通混凝土力學性能試驗方法進行強度測試，結果表明：混凝土的抗壓強度呈現了先下降后上升再下降的趨勢，同種濃度下，沒有粉煤灰的試件抗壓強度曲線總是在有粉煤灰的試件之上，同種水膠比下，試件在四種不同濃度硫酸鹽溶液中的抗壓強度變化規律一致，但在清水中浸泡30d時的強度下降斜率要小于高硫酸根濃度的溶液中浸泡30d的強度下降斜率。沒有粉煤灰的試件的劈裂抗拉強度則呈現了先上升再下降再上升再下降再上升的趨勢，粉煤灰含量高的試件則呈現了先下降再上升再下降再上升的趨勢。
　　 5.對各個齡期受硫酸鹽溶液長期浸泡的混凝土試塊采用鉆芯、分層切片、研磨提取水泥石粉末樣本進行化學分析，研究了硫酸根離子在混凝土內的分散和傳輸規律。結果表明：經過與基準濃度作比較，發現經過900d的浸泡，硫酸根的侵蝕深度很小，并且含有粉煤灰的F2、F3試件，由于粉煤灰效應的發揮，使得其受硫酸鹽侵蝕的深度在90d齡期時變小。混凝土內硫酸根離子含量隨侵蝕深度的增加而減少，混凝土由表及里其受侵蝕的程度逐漸減小。相同條件下侵蝕溶液的濃度越高混凝土內硫酸根離子的含量越高，且濃度越高離子含量的增幅越大，這表明混凝土受侵蝕的程度越大。對于同種濃度，同一深度，同種水膠比的混凝土，隨著齡期的增長，含有粉煤灰的試件的硫酸根含量逐漸減小，尤其以F3試件的現象最為明顯，這表明粉煤灰摻量為30％的混凝土，其抗硫酸鹽侵蝕性能比較好。
　　 6.采用TG-DSC熱分析方法，X射線衍射分析和掃描電鏡觀察的方法對混凝土組分和侵蝕產物的分析，結果表明：混凝土受硫酸鹽侵蝕內部產生大量鈣礬石，D溶液浸泡的混凝土試件中有石膏生成。