自然界中使用的混凝土，由于受環(huán)境條件的影響，可能引起混凝土性能的變化，我國(guó)的西南、西北和沿海的許多地區(qū)，地下水和土壤中含有大量硫酸鹽、碳酸鹽、鎂鹽和氯化物，使混凝土在這種環(huán)境中使用遭受這些有害離子的侵蝕。導(dǎo)致混凝土的破壞主要有物理性侵蝕和化學(xué)性侵蝕兩個(gè)方面，以硫酸鹽為例說(shuō)明如下：

    1.硫酸鹽結(jié)晶的破壞。具有一定硫酸鹽的環(huán)境水，在混凝土毛細(xì)管的作用下，被吸入混凝土體中，而暴露在大氣中的混凝土，由于毛細(xì)管的作用，將傳遞水分蒸發(fā)。溶解在水中的礦物質(zhì)，經(jīng)濃縮而析出，從而殘留在混凝土的表面和內(nèi)部，呈現(xiàn)出白跡、白霜，使混凝土遭受硫酸鹽結(jié)晶的膨脹壓力，促使混凝土從表層開(kāi)始破壞，其破壞首先發(fā)生在水位變化區(qū)，干濕交替地帶以及單側(cè)受水頭壓力的砼薄壁結(jié)構(gòu)。在返潮段遭受到侵蝕，地面上某些地段有霜狀鹽的結(jié)晶，有的地區(qū)呈現(xiàn)豆腐渣狀，使建筑物的混凝土強(qiáng)度降低，最后導(dǎo)致完全破壞。
 

    2、環(huán)境水對(duì)普通硅酸鹽水泥的化學(xué)腐蝕。硫酸鹽侵蝕：某些地區(qū)的地下水和地表水，含有硫酸鹽，如硫酸鈉（Na2SO4）、硫酸鈣（CaSO4）、硫酸鎂（MgSO4）等，環(huán)境水中的硫酸鈉和普通硅酸鹽水泥石中的堿性固態(tài)游離石灰質(zhì)及水化鋁酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成石膏和硫鋁酸鈣，產(chǎn)生體積膨脹，使混凝土破壞。硫酸鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)式：Ca（OH）2+ Na2SO4.10H2O→CaSO4.2H2O+2NaOH+8 H2O這種反應(yīng)在流動(dòng)的硫酸鹽水溶液里進(jìn)行，可以一直進(jìn)行下去，直至水泥中的Ca（OH）2完全被反應(yīng)完。如果NaOH被積聚，反應(yīng)達(dá)到平衡，只有一部分CaSO4沉定成石膏。水泥石中的氫氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)槭啵–aSO4.2H2O），體積增加原來(lái)的兩倍，產(chǎn)生膨脹。硫酸鈉和水化鋁酸鈣的反應(yīng)式：2（3CaO.Al2O3.12H2O）+3（Na2SO4.10H2O）→3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O+2Al（OH）3+6NaOH+16H2O水化鋁酸鈣變成硫鋁酸鈣時(shí)，體積增大。環(huán)境中的硫酸鎂（MgSO4.7H2O），除了能侵害水化鋁酸鈣和氫氧化鈣之外，還能和水化硅酸鈣反應(yīng)，其反應(yīng)式：3CaO.SiO3.H2O + MgSO4.7H2O → CaSO4.2H2O+ Mg （OH）2+ SiO2這一反應(yīng)，是由于氫氧化鎂的溶解度很低，造成飽和溶液PH值也低。氫氧化鎂的溶解能度每升僅為0.01克，它的飽和溶液PH值約為10.5.這個(gè)數(shù)值低，致使水化硅酸鈣有硫酸鎂溶液存在的條件下，不斷分解出石灰。所以硫酸鎂較其他的硫酸鹽，具有更大的侵蝕性。硫酸鹽的侵蝕的速度，隨其溶液濃度的增加而增加，硫酸鹽濃度以[SO42-]來(lái)表示。當(dāng)環(huán)境水[SO42-]大于500mg/l時(shí)，環(huán)境水就有硫酸鹽侵蝕。在1500~2500mg/l時(shí)為中等侵蝕。[SO42-]在2500mg/以上時(shí)為強(qiáng)侵蝕。混凝土遭受硫酸鹽侵蝕的特征是表面發(fā)白，菱角破壞，接著裂縫展開(kāi)并剝落，使混凝土破碎和松散而破壞。其它的遇水后易產(chǎn)生負(fù)離子的鹽類(lèi)如碳酸鹽[HCO3-]、氯鹽[Cl-]對(duì)普通硅酸鹽水泥的破壞機(jī)理和硫酸鹽是類(lèi)似的，不再重復(fù)說(shuō)明。

責(zé)任編輯：李玲珊

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