鹽霜對(duì)混凝土的危害與預(yù)防

[摘要]本文闡述了混凝土的鹽霜機(jī)理;分析討論了鹽霜對(duì)混凝土的危害，提出了預(yù)防措施。

[關(guān)鍵詞]鹽霜;混凝土;耐久性;危害;預(yù)防

[中圖分類號(hào)]TU528.07 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1009一0142(2007)05一0036一02

1 前言

鹽霜是指混凝土表面析出象霜一樣的結(jié)晶物的現(xiàn)象。鹽霜是一種復(fù)雜的物理、化學(xué)和物理化學(xué)過(guò)程。亦是混凝土風(fēng)化形式之一。鹽霜影響制品的美觀，很早就被人們發(fā)現(xiàn)，但對(duì)制品力學(xué)性能和耐久性的危害卻沒(méi)有得到足夠的重視。其實(shí)，鹽霜導(dǎo)致制品溶出性腐蝕，且具有擴(kuò)散性，損害結(jié)構(gòu)工程的力學(xué)性能和耐久性。近年來(lái)，隨著大氣污染日趨嚴(yán)重，優(yōu)質(zhì)原料的不斷減少，以及外加劑的使用，可溶性鹽霜的趨勢(shì)逐日增強(qiáng)，應(yīng)引起足夠的重視。而對(duì)混凝土的鹽霜，既要認(rèn)識(shí)到它的危害性，又要加強(qiáng)對(duì)它的預(yù)防，本文將分析討論鹽霜對(duì)混凝土的危害性，提出預(yù)防措施。

2 鹽霜機(jī)理

2.1 鹽霜的條件

(1)可溶性鹽或堿的存在;

(2)有大量溶解可溶性鹽或堿的水;

(3)具有溫濕度差或壓力差以及具有反復(fù)干濕循環(huán)和冷熱交替的外界環(huán)境;

(4)具有干澡吸濕熱力學(xué)特性的毛細(xì)管(孔);缺少其中任一條件，鹽霜一般不易形成。破壞其中之一，就可達(dá)到預(yù)防的目的。因此，可溶性鹽或堿是鹽霜的內(nèi)因，溫濕差、壓力差、干燥循環(huán)和冷熱交替是鹽霜的外因，水是介質(zhì)，毛細(xì)管(孔)是鹽霜的通道。

2.2 鹽霜過(guò)程

混凝土主要由粘接介質(zhì)和埋在其中骨料粒子或碎片所組成的復(fù)合材料。粘接物是由水硬性水泥和水的混合物所形成的。混凝土中含有大量的Ca (OH)2同時(shí)具有毛細(xì)管—孔隙結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在外界條件作用下，可溶物Ca(OH)2或Na2SO4;隨水遷移至制品表面，隨著水分的不斷蒸發(fā)，溶液濃度不斷增大，達(dá)到飽和后，制品表面就不斷析出白色的結(jié)晶物即鹽霜。鹽霜多數(shù)為CaCO3，或Na2SO4晶體。CaCO3由Ca(OH)2和CO2:碳化而成，Na2SO4;由Na2SO4·10H2O脫水而成。

3 鹽霜的危害

3.1影響美觀

隨著彩色混凝土制品的發(fā)展和應(yīng)用，鹽霜問(wèn)題已引起人們的注意，鹽霜使裝飾混凝土色澤暗淡失去光彩，圖案受損影響美觀，裝飾效果大大降低。

3.2 破壞力學(xué)性能和耐久性

在水化良好的波特蘭水泥漿體中，主要由比較難溶的鈣的水化物(水化硅酸鈣、氫氧化鈣和鈣礬石)所組成的固相，與PH值高的空隙中溶液呈穩(wěn)定平衡狀態(tài)?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)與其它材料相比其材料性質(zhì)不是靜態(tài)的。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中的水泥漿體和水泥漿體與骨料之間的過(guò)渡區(qū)隨時(shí)間不斷變化。在這一點(diǎn)上，混凝土與其它有生命的東西相似。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)于早期普通混凝土，由于鹽霜造成的空隙會(huì)得到自動(dòng)愈合，如果不考慮美觀的話，只要其表面鹽霜比較均勻，不會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，問(wèn)題并不大。但完工后的混凝土，由于自然干燥失水或某些部位不斷碳化，導(dǎo)致收縮開裂，空隙率增大，結(jié)構(gòu)疏松。這樣，混凝土原有的密實(shí)性遭到破壞，滲透性能提高，制品內(nèi)部毛細(xì)管與大氣相通，具備了干燥吸濕熱力學(xué)特性的毛細(xì)管(孔)，為中、后期鹽霜?jiǎng)?chuàng)造了必要條件。

隨著可溶物Ca(OH)2或Na2SO4;不斷遷移至制品表面，化學(xué)平衡: Ca(OH)2+ Na2SO4CaSO4+2NaOH遭到破壞，使反應(yīng)向左進(jìn)行，造成混凝土溶出性腐蝕。這樣，空隙中溶液的堿性減弱，PH值減小，打破了混凝土原有的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，水化產(chǎn)物穩(wěn)定存在的環(huán)境遭到破壞，導(dǎo)致膠凝性組分化學(xué)分解。結(jié)果，鹽霜使制品表層變成沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度極小的二氧化硅和氧化鋁凝膠，導(dǎo)致水泥漿體強(qiáng)度損失?；炷翐p失原始石灰含量的114，其強(qiáng)度降低至原始強(qiáng)度的一半。粗略估計(jì)，石灰每損失1%，強(qiáng)度降低1%一2%。

如果鹽霜不是在表面析出而是在毛細(xì)管(孔)中析出，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶壓力，結(jié)晶壓力引起的應(yīng)力足以使混凝土開裂，結(jié)構(gòu)遭到破壞。在一定溫度，溶液的結(jié)晶只能發(fā)生在溶質(zhì)濃度C超過(guò)飽和濃度CS的時(shí)候。一般地，C/C5值(或過(guò)飽和度)越高，結(jié)晶壓力越大。

如果鹽霜為Na2SO4仇，從石膏轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸}，體積縮小為原來(lái)的1/2，如果鹽霜為Ca (OH)2體積縮小則更大。由于體積的縮小，造成孔隙增多，致密度下降，提高了滲透性能，混凝土進(jìn)一步碳化。如果混凝土中后期嚴(yán)重鹽霜，將破壞制品表層的組織機(jī)構(gòu)，使空隙率增大，結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致抗磨性、抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化性降低，有可能為提供堿骨科反應(yīng)所需的水創(chuàng)造了條件。這樣，造成了惡性循環(huán)。因此，鹽霜破壞制品的耐久性。

總之，混凝土鹽霜既影響美觀又破壞力學(xué)性能和耐久性。

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