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T0582-2020水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法

关键字: T0582-2020水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法日期: 2021-6-6 10:14:43 点击 12417 次

JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》---- 5 硬化水泥混凝土性能试验/5.4 耐久性/T0582-2020水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法

T0582-2020水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀试验方法

1 目的、适用范围和引用标准
本方法规定了硬化后水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验方法。
本方法适用于测定混凝土试件在干湿交替环境中，以能够经受的最大干湿循环次数来表示的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。
引用标准：
水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法（T0551）
2 仪具与材料
干湿循环试验装置宜采用能使试件静止不动，浸泡、烘干及冷却等过程能自动进行的装置。也可采用符合下列规定的设备进行干湿循环试验：
（1）烘箱应能使温度稳定在65℃±5℃；
（2）容器应至少能够装27L溶液，并应带盖，且应由耐盐腐蚀材料制成；
（3）试剂应采用化学纯无水硫酸钠。
3 试件制备
3.1 本方法应采用尺寸为100mm×100mm×100mm的立方体试件，每组应为3块。
3.2 试件的制作和养护应符合T 0551的要求。
3.3 除制作抗硫酸盐侵蚀试验用试件外，同步制作抗压强度对比用试件。试件组数应符合表T 0586-1的要求。
表T0582-1 抗硫酸盐侵蚀试验所需的试件组数及干湿循环次数

设计抗硫酸盐等级	KS15	KS30	KS60	KS90	KS120	KS150	KS150以上
检查强度所需干湿循环次数	15	15及30	30及60	60及90	90及120	120及150	150及设计次数
鉴定28d强度所需试件组数	1	1	1	1	1	1	1
干湿循环试件组数	1	2	2	2	2	2	2
对比试件组数	1	2	2	2	2	2	2
总计试件组数	3	5	5	5	5	5	5

4 试验步骤
4.1 试件应标准养护至26d，取出试件，擦干试件表面水分，然后将试件放入烘箱中，并在65℃±5℃下烘48h。烘干结束后，将试件在干燥环境中冷却到室温。对于掺入掺合料比较多的混凝土，也可采用56d龄期或设计规定的龄期进行试验，这种情况应在试验报告中说明。
4.2 试件烘干并冷却后，立即将试件放入试件盒中，相邻试件之间保持20mm间距，试件与试件盒侧壁的间距不小于20mm。
4.3 试件放入试件盒后，将配制好的5%Na2SO4溶液放入试件盒，溶液至少超过最上层试件表面20mm，然后开始浸泡。从试件开始放入溶液，到浸泡过程结束的时间为15h±0.5h。注入溶液的时间不超过30min。浸泡龄期从将混凝土试件移入5%Na2SO4溶液中起计时。试验过程中宜定期检查和调整溶液的pH值，可每隔15个循环测试一次溶液pH值，应始终维持溶液的pH值在6~8，溶液的温度控制在25~30℃。
4.4 浸泡过程结束后，应立即排液，并在30min内将溶液排空，溶液排空后将试件风干30min，从溶液开始排出到试件风干的时间为1h。
4.5 风干过程结束后，立即升温，将试件盒内的温度升到65℃，开始烘干过程。升温过程在30min内完成。温度升到65℃后，将温度维持在65℃±5℃。从升温开始到开始冷却的时间为6h。
4.6 烘干过程结束后，应立即对试件进行冷却，从开始冷却到将试件盒内的试件表面温度冷却到25~30℃的时间为2h。
4.7 每个干湿循环的总时间为24h±2h。然后再次放入溶液，按4.3~4.6的步骤进行下一个干湿循环。
4.8 达到表T0582-1规定的干湿循环次数后，应及时进行抗压强度试验。同时观察经过干湿循环后混凝土表面的破损情况并进行外观描述。当试件有严重剥落、掉角等缺陷时，应先用高强石膏补平后再进行抗压强度试验。
4.9 当干湿循环试验出现下列三种情况之一时，可停止试验:
（1）当抗压强度耐蚀系数达到75%；
（2）干湿循环次数达到150次；
（3）达到设计抗硫酸盐等级相应的干湿循环次数。
4.10 对比试件应继续保持原有的养护条件，直到完成干湿循环后，与进行干湿循环试验的试件同时进行抗压强度试验。
5 结果计算
5.1抗压强度耐蚀系数，按式（T0582-1）计算：
        F_cn
K_f = ------×100% （T 0582-1）
        F_c0
式中： K_f ——抗压强度耐蚀系数（%）；
        f_cn ——为N 次干湿循环后受硫酸盐腐蚀的一组混凝土试件的抗压强度测定值（MPa），精确至0.1MPa；
        f_c0 ——与受硫酸盐腐蚀试件同龄期的标准养护的一组对比混凝土试件的抗压强度测定值（MPa），精确至0.1MPa；
5.2 f_c0和f_cn应以3个试件抗压强度试验结果的算术平均值作为测定值。当最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，应剔除此值，并应取其余两值的算术平均值作为测定值。
5.3 抗硫酸盐等级应以混凝土抗压强度耐蚀系数下降到不低于75%时的最大干湿循环次数来确定，并应以符号K_S表示。
6 试验报告
试验报告应包括下列内容：
（1）原材料的品种、规格和产地；
（2）仪器设备的名称、型号及编号；
（3）环境温度和湿度；
（4）抗压强度耐蚀系数K_f；
（5） N次干湿循环后受硫酸盐腐蚀的一组混凝土试件的抗压强度测定值f_cn；
（6）与受硫酸盐腐蚀试件同龄期的标准养护的一组对比混凝土试件的抗压强度测定值f_c0；
（7）要说明的其他内容。

条文说明

   本方法参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082—2009）编制。混凝上在硫酸盐环境中，同时耦合干湿循环条件的实际环境经常遇到，硫酸盐侵蚀再耦合干湿循环条件对混凝土的损伤速度较快，故规定本方法适用于处于干湿循环环境中遭受硫酸盐侵蚀的混凝土抗硫酸盐侵蚀试验，尤其适用于强度等级较高的混凝土抗硫酸盐侵蚀试验。评价指标为抗硫酸盐等级（最大干湿循环次数），符号采用汉语拼音的首字母KS 来表示。
   大量试验研究结果表明，当抗压强度耐蚀系数低于75%时，混凝土遭受硫酸盐侵蚀损伤就比较严重了。当干湿循环次数达到150 次时，如果各种指标均表明混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较好，则可以停止试验。验证试验表明，混凝土在硫酸盐溶液中进行干湿循环试验时，多数情况下试件的质量是增加的，即使质量减少，也很难达到5%的质量损失率要求，因此本标准未采纳其他标准和资料中推荐的质量损失率和质量耐蚀系数指标。
   高硫型硫铝酸盐(AFt)。AFt是混凝土本身的硫酸盐物质或外部侵入的硫酸钠、硫酸钾等多种硫酸盐都能与水泥石中的Ca(OH)2作用生成二水石膏，二水石膏再与水泥石中的固态水化铝酸钙反应生成三硫型水化硫铝酸钙C6AS3H32。混凝土中钙矾石的稳定性取决于以下两个方面：水泥水化过程中离子成分及浓度；温度。70℃是一个关键温度，AFt大约在70℃时分解。因此本方法将干湿循环中的干燥温度由《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082—2009）中的80℃±5℃修订为65℃±5℃。

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