鹽霜對混凝土的危害與預防

[摘要]本文闡述了混凝土的鹽霜機理;分析討論了鹽霜對混凝土的危害，提出了預防措施。

[關鍵詞]鹽霜;混凝土;耐久性;危害;預防

[中圖分類號]TU528.07 [文獻標識碼]B [文章編號]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晶物的現(xiàn)象。鹽霜是一種復雜的物理、化學和物理化學過程。亦是混凝土風化形式之一。鹽霜影響制品的美觀，很早就被人們發(fā)現(xiàn)，但對制品力學性能和耐久性的危害卻沒有得到足夠的重視。其實，鹽霜導致制品溶出性腐蝕，且具有擴散性，損害結構工程的力學性能和耐久性。近年來，隨著大氣污染日趨嚴重，優(yōu)質原料的不斷減少，以及外加劑的使用，可溶性鹽霜的趨勢逐日增強，應引起足夠的重視。而對混凝土的鹽霜，既要認識到它的危害性，又要加強對它的預防，本文將分析討論鹽霜對混凝土的危害性，提出預防措施。

2 鹽霜機理

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特性的毛細管(孔);缺少其中任一條件，鹽霜一般不易形成。破壞其中之一，就可達到預防的目的。因此，可溶性鹽或堿是鹽霜的內因，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，毛細管(孔)是鹽霜的通道。

2.2 鹽霜過程

混凝土主要由粘接介質和埋在其中骨料粒子或碎片所組成的復合材料。粘接物是由水硬性水泥和水的混合物所形成的?；炷林泻写罅康腃a (OH)2同時具有毛細管—孔隙結構的特點，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，達到飽和后，制品表面就不斷析出白色的結晶物即鹽霜。鹽霜多數為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)展和應用，鹽霜問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)。混凝土的結構與其它材料相比其材料性質不是靜態(tài)的。這是因為結構中的水泥漿體和水泥漿體與骨料之間的過渡區(qū)隨時間不斷變化。在這一點上，混凝土與其它有生命的東西相似。從這一點來說，對于早期普通混凝土，由于鹽霜造成的空隙會得到自動愈合，如果不考慮美觀的話，只要其表面鹽霜比較均勻，不會影響混凝土的強度和耐久性，問題并不大。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，導致收縮開裂，空隙率增大，結構疏松。這樣，混凝土原有的密實性遭到破壞，滲透性能提高，制品內部毛細管與大氣相通，具備了干燥吸濕熱力學特性的毛細管(孔)，為中、后期鹽霜創(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，化學平衡: Ca(OH)2+ Na2SO4CaSO4+2NaOH遭到破壞，使反應向左進行，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)，水化產物穩(wěn)定存在的環(huán)境遭到破壞，導致膠凝性組分化學分解。結果，鹽霜使制品表層變成沒有強度或強度極小的二氧化硅和氧化鋁凝膠，導致水泥漿體強度損失?；炷翐p失原始石灰含量的114，其強度降低至原始強度的一半。粗略估計，石灰每損失1%，強度降低1%一2%。

如果鹽霜不是在表面析出而是在毛細管(孔)中析出，就會產生結晶壓力，結晶壓力引起的應力足以使混凝土開裂，結構遭到破壞。在一定溫度，溶液的結晶只能發(fā)生在溶質濃度C超過飽和濃度CS的時候。一般地，C/C5值(或過飽和度)越高，結晶壓力越大。

如果鹽霜為Na2SO4仇，從石膏轉變?yōu)闅溲趸}，體積縮小為原來的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，混凝土進一步碳化。如果混凝土中后期嚴重鹽霜，將破壞制品表層的組織機構，使空隙率增大，結構疏松，強度降低，導致抗磨性、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性能和耐久性。

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