硫酸侵蚀混凝土的腐蚀产物附面层及其影响

研究了受稀硫酸侵蚀后的混凝土试件表面腐蚀产物附面层成分及其对腐蚀速度的影响,同时结合不同试验控制条件下的长期浸泡试验,测定了硫酸消耗量曲线;通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD),分析了附面层的形貌、元素组成和矿物成分.结果表明:附面层的化学成分及其对腐蚀速度的影响与试验过程中是否存在CaSO4的流失和试件表面的清洗作用有关,在置换浸泡液的情况下,附面层主要成分是SiO2等水泥石腐蚀后的残留矿物,在不置换浸泡液的情况下,附面层中含有石膏;2种类型的附面层均会降低腐蚀速度,其中以石膏附面层引起的降低程度更显著,石膏附面层是导致试验相似性破坏的重要原因.

稀硫酸侵蚀水泥砂浆的附面层效应试验研究

硫酸侵蚀水泥砂浆的产物会附着在试件表面形成附面层并对侵蚀带来阻滞效应。为研究附面层效应对反应速度的影响,用稀硫酸分2批对水泥砂浆进行为期2300 h的长期浸泡试验,为尽量消除附面层的积累,对其中一批试件采取定期轻刷表层去除附着层并更换浸泡液的长期浸泡方式,对另一批采取不去除附着层也不更换浸泡液的常规浸泡方式。试验获得了按硫酸消耗量计算的不同时间的腐蚀量,在此基础上结合溶解反应模型推算了不同时间砂浆材料的表观扩散系数,获得了不同批次表观扩散系数随浸泡时间的变化规律。结果表明,受附面层效应的影响,表观扩散系数按时间的幂函数规律降低,而且无论是否更换浸泡液,均会产生附面层效应并导致表观扩散系数降低,通过更换浸泡液和去除附着层的方式,可降低附面层效应的影响。

溶蚀残留层对硫酸侵蚀砂浆速度的影响

经硫酸侵蚀后的水泥砂浆试件表面的溶蚀残留物会减缓侵蚀速度,结合10组水泥砂浆试块长期浸泡试验和SEM、XRD分析,研究了溶蚀残留物对侵蚀速度的影响。结果表明:浸泡过程中并没有固态CaSO4析出,试件表层溶蚀剩余产物的成分是以SiO2为主的水泥石经溶蚀后的残留矿物;试验过程中试件表面溶蚀残留层对耗酸量的影响远高于水胶比对耗酸量的影响;不同控制条件下耗酸量及其比值均按浸泡时间的幂函数关系增长,浸泡至2300 h时,表面清洗条件下试件耗酸量比表面不清洗条件下试件耗酸量高16.83%~24.63%。