[發明專利]一種用于評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕性能的方法

在審

• 申請號: 202110561529.0
• 申請日: 2021-05-22
• 公開（公告）號: CN113310882A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王沖;方正;胡浩月;周帥;熊光啟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N3/40;G01N1/34
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

本發明公開了一種用于評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕性能的方法，包括：對多個未受侵蝕的水泥混凝土試樣進行表面硬度測試，得到初始硬度；對試樣進行低溫硫酸鹽侵蝕實驗；每隔預設時間對侵蝕實驗后的水泥混凝土試樣進行表面清理，在與初始硬度測試相同的條件下，對試樣的侵蝕位置進行多測試點的表面硬度測試，得到侵蝕硬度；計算對應試樣的硬度損失率，并計算對應試樣組的平均硬度損失率；根據平均硬度損失率，獲得試樣抗低溫硫酸鹽侵蝕性能的評價結果。該方法能更為準確的評價水泥混凝土低溫硫酸鹽侵蝕的全過程，尤其能直觀有效的表征和預測低溫硫酸鹽侵蝕中的TSA侵蝕，從而更為準確的評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕能力。

技術領域

本發明涉及建筑材料檢測技術領域，更具體的說是涉及一種用于評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕性能的方法。

背景技術

目前，水泥混凝土耐久性成為建筑材料檢測領域廣泛關注與研究的問題。水泥混凝土在硫酸鹽暴露環境中會發生硫酸鹽侵蝕破壞，在實際工程中，硫酸鹽侵蝕是導致水泥混凝土結構失效的主要原因之一。

在硫酸鹽暴露環境中，硫酸根離子侵入水泥混凝土與水泥水化產物及未水化水泥礦物反應發生多種類型的侵蝕破壞，如石膏、鈣礬石的生成和堿金屬硫酸鹽結晶均會導致水泥混凝土的膨脹開裂。當侵蝕環境溫度較低時，水泥混凝土及外部環境中的碳酸鹽會參與硫酸鹽侵蝕反應，形成碳硫硅鈣石可致水泥混凝土泥化軟化并迅速加重水泥混凝土結構破壞，該侵蝕反應被稱作碳硫硅鈣石型硫酸鹽侵蝕(Thaumasite form of sulfateattack，簡稱TSA)。

實際工程中低溫硫酸鹽侵蝕發生至TSA侵蝕階段常需要數年甚至數十年，且侵蝕的隱蔽性較強，往往是在大面積出現泥化軟化后才被發現，此時水泥混凝土結構已損傷嚴重且錯失了對結構進行修復的最佳時機。因此，處于易發生低溫硫酸鹽侵蝕環境中的工程，在設計之初就應評價所用水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕的性能，免去后續持續監測及損傷修復的經濟花費，且能提高水泥混凝土結構服役過程中的安全性。

國內外現有行業技術規范中，僅有加拿大標準(CSA A3004-C8)給出水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕評價方法，具體依據為侵蝕過程中水泥砂漿的膨脹程度。該方法基于原有常溫硫酸鹽侵蝕評價方法具有操作簡單、結果直觀等優勢，但由于低溫硫酸鹽侵蝕中TSA侵蝕的破壞特征為泥化軟化而非膨脹開裂，因而該方法難以準確評價低溫硫酸鹽侵蝕的全過程。侵蝕后水泥混凝土的強度變化也常被用來評價抗低溫硫酸鹽侵蝕性能，但強度測試屬破壞性實驗，不具有重復性，測試結果也易受試樣間差異性的影響。現行方法均存在的關鍵問題為無法針對低溫硫酸鹽侵蝕中TSA侵蝕特征進行準確評價，但TSA侵蝕又是水泥混凝土在低溫硫酸鹽侵蝕下的突出危害，能否有效表征該侵蝕直接關系到能否準確評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕性能。

因此，如何提供一種能夠評價低溫硫酸鹽侵蝕全過程、且能反映TSA侵蝕所致的水泥混凝土軟化特征，進而較為準確的評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕能力的方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕性能的方法，該方法有效解決了現行方法無法評價低溫硫酸鹽侵蝕全過程、不能反映TSA侵蝕所致的水泥混凝土軟化特征等技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于評價水泥混凝土抗低溫硫酸鹽侵蝕性能的方法，該方法包括：

獲取多個未受侵蝕的水泥混凝土試樣，對所述水泥混凝土試樣進行表面硬度測試，得到初始硬度；

對所述水泥混凝土試樣進行低溫硫酸鹽侵蝕實驗；

每隔預設時間對低溫硫酸鹽侵蝕實驗后的水泥混凝土試樣進行表面清理，在與初始硬度測試相同的測試條件下(即測試的環境條件及測試過程相同)，對水泥混凝土試樣的侵蝕位置進行多測試點的表面硬度測試，得到侵蝕硬度；