[发明专利]一种用于评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能的方法

说明书

本发明公开了一种用于评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能的方法，包括：对多个未受侵蚀的水泥混凝土试样进行表面硬度测试，得到初始硬度；对试样进行低温硫酸盐侵蚀实验；每隔预设时间对侵蚀实验后的水泥混凝土试样进行表面清理，在与初始硬度测试相同的条件下，对试样的侵蚀位置进行多测试点的表面硬度测试，得到侵蚀硬度；计算对应试样的硬度损失率，并计算对应试样组的平均硬度损失率；根据平均硬度损失率，获得试样抗低温硫酸盐侵蚀性能的评价结果。该方法能更为准确的评价水泥混凝土低温硫酸盐侵蚀的全过程，尤其能直观有效的表征和预测低温硫酸盐侵蚀中的TSA侵蚀，从而更为准确的评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀能力。

技术领域

本发明涉及建筑材料检测技术领域，更具体的说是涉及一种用于评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能的方法。

背景技术

目前，水泥混凝土耐久性成为建筑材料检测领域广泛关注与研究的问题。水泥混凝土在硫酸盐暴露环境中会发生硫酸盐侵蚀破坏，在实际工程中，硫酸盐侵蚀是导致水泥混凝土结构失效的主要原因之一。

在硫酸盐暴露环境中，硫酸根离子侵入水泥混凝土与水泥水化产物及未水化水泥矿物反应发生多种类型的侵蚀破坏，如石膏、钙矾石的生成和碱金属硫酸盐结晶均会导致水泥混凝土的膨胀开裂。当侵蚀环境温度较低时，水泥混凝土及外部环境中的碳酸盐会参与硫酸盐侵蚀反应，形成碳硫硅钙石可致水泥混凝土泥化软化并迅速加重水泥混凝土结构破坏，该侵蚀反应被称作碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀(Thaumasite form of sulfateattack，简称TSA)。

实际工程中低温硫酸盐侵蚀发生至TSA侵蚀阶段常需要数年甚至数十年，且侵蚀的隐蔽性较强，往往是在大面积出现泥化软化后才被发现，此时水泥混凝土结构已损伤严重且错失了对结构进行修复的最佳时机。因此，处于易发生低温硫酸盐侵蚀环境中的工程，在设计之初就应评价所用水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀的性能，免去后续持续监测及损伤修复的经济花费，且能提高水泥混凝土结构服役过程中的安全性。

国内外现有行业技术规范中，仅有加拿大标准(CSA A3004-C8)给出水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀评价方法，具体依据为侵蚀过程中水泥砂浆的膨胀程度。该方法基于原有常温硫酸盐侵蚀评价方法具有操作简单、结果直观等优势，但由于低温硫酸盐侵蚀中TSA侵蚀的破坏特征为泥化软化而非膨胀开裂，因而该方法难以准确评价低温硫酸盐侵蚀的全过程。侵蚀后水泥混凝土的强度变化也常被用来评价抗低温硫酸盐侵蚀性能，但强度测试属破坏性实验，不具有重复性，测试结果也易受试样间差异性的影响。现行方法均存在的关键问题为无法针对低温硫酸盐侵蚀中TSA侵蚀特征进行准确评价，但TSA侵蚀又是水泥混凝土在低温硫酸盐侵蚀下的突出危害，能否有效表征该侵蚀直接关系到能否准确评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能。

因此，如何提供一种能够评价低温硫酸盐侵蚀全过程、且能反映TSA侵蚀所致的水泥混凝土软化特征，进而较为准确的评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀能力的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能的方法，该方法有效解决了现行方法无法评价低温硫酸盐侵蚀全过程、不能反映TSA侵蚀所致的水泥混凝土软化特征等技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于评价水泥混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能的方法，该方法包括：

获取多个未受侵蚀的水泥混凝土试样，对所述水泥混凝土试样进行表面硬度测试，得到初始硬度；

对所述水泥混凝土试样进行低温硫酸盐侵蚀实验；

每隔预设时间对低温硫酸盐侵蚀实验后的水泥混凝土试样进行表面清理，在与初始硬度测试相同的测试条件下(即测试的环境条件及测试过程相同)，对水泥混凝土试样的侵蚀位置进行多测试点的表面硬度测试，得到侵蚀硬度；