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石灰石礦粉導致碳硫硅鈣石的生成和腐蝕問題

來源:www.alexandruseres.com 發布時間:2020年05月26日

石灰石粉導致碳硫硅鈣石的生成和腐蝕問題

本世紀初有專家引入了有關混凝土碳硫硅鈣石硫酸鹽侵蝕病害的新的理念,后來證實了在中國的廣大土地上也存在這一混凝土病害。由于我國碳酸巖石(石灰巖,白云巖)分布廣泛,于是在沿海和西部干旱鹽堿地區,地下水或土壤富含硫酸根時,就可能發生此類病害。

碳硫硅鈣石形成條件:

(1)存在硅酸鈣,如C3S或C2S。存在硫酸鈣,如石膏、半水石膏或無水石膏。(2)存在碳酸鈣、方解石。(3)充足的水。(4)長期低溫,低于10℃,特別是0~5℃。

長期低溫硫酸鹽環境中可能發生碳硫硅鈣石型腐蝕。這一腐蝕的發生也是有條件的,利用品質良好的石灰石粉作為合料的混凝土水化溫升低、用水量低、收縮小,混凝土抗裂性較好,尤其在低水膠比下此類反應發生的風險不大。

在高校2年針對百分之10硫酸鎂溶液浸泡相關試驗表明:在水膠比小于0.4,石灰石粉摻量百分之20的混凝土試塊發生了以石膏侵蝕為主的破壞,沒有發生碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕。

我們一方面應該注意不斷深入研究這種侵蝕發生的條件;另一方面也應該意識到在現代混凝土技術條件下這種腐蝕發生的概率非常低,不應該談虎色變,我國目前發現的此類工程病害少,且不是近年的建設項目。不宜依據一些實驗室的實驗結論就在標準、規范中過度防范。就像堿骨料反應那樣,導致工程界的同仁質問:“堿骨料病害呀,你在哪里?”這樣做不利于資源合理利用。在資源壓力越來越大的形勢下,我們不能總是“紙上談兵”!

當然,我們需要認識到并不是所有的石灰石粉都具有明顯的減水和分散效果,例如:氧化鎂含量較高的白云巖,這樣的石灰石粉并不是不可以用,只不過技術效果與Ⅱ級粉煤灰相當。

(1)石灰石粉作為一種產品,質量指標如含水量、細度、碳酸鈣含量、泥含量等應該有說明(該限制的指標規范要限制),而且質量指標要穩定;

(2)石灰石粉的摻量多少,要根據具體工程的外在環境、施工部位、耐久性要求等經過試驗確定;

(3)石灰石粉,作為摻合料的一種,一般應該與粉煤灰或礦粉雙摻,為疊加發揮“形態效應、微集料效應和活性效應”創造條件;

(4)目前市場上出現混凝土“增效劑”、“增強劑”、“減膠劑”等新型混凝土輔助外加劑,這類外加劑一般都具有激發混凝土摻合料水化的作用,可以考慮摻入以發揮石灰石粉作為新型摻合料的作用;

(5)混凝土實驗室,針對新型摻合料石灰石粉,應該多做試驗,反復驗證,綜合考察混凝土長期的力學性能,耐久性能,確保工程質量。

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