摘要：混凝土的发展与提高与一个国家的繁荣昌盛息息相关，而混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能是当今世界各类混凝土耐久性研究领域中最重要的组成部分，也是我国混凝土工程所面临的最严重的问题之一。提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能密切关系到一个国家建筑业和建造业的发展，粉煤灰作为混凝土的掺合料的价值便在此体现出来了，因此，本文将通过分析粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响展开叙述。
关键词：混凝土 硫酸盐 侵蚀
引言：改革开放四十年来，我国社会主义市场经济达到空前繁荣，建筑业和建造业也得到了飞速发展，但由于飞速发展而带来的弊端也慢慢体现了出来。因质量不合格而导致一些楼房、桥梁、厂房倒塌的报道日渐频繁起来，这也使得国家相关部门不得不重视起来，进过调查研究其原因多数在于硫酸盐对混凝土的侵蚀破坏所造成。因此，我国也开始了针对如何提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能展开研究。
1.混凝土硫酸盐侵蚀
由于土壤或地下水中往往含有一定的硫酸盐离子（以SO42-浓度计），当这些硫酸盐离子达到一定的浓度时便能对混凝土工程产生较大侵蚀，如桥、海岸、大坝、隧洞及其他地下工程等。它可使水泥水化物丧失胶结能力，严重时可使水泥混凝土呈酥状或稠糊状，甚至造成混凝土建筑物崩塌、破坏。
1.1混凝土硫酸盐侵蚀的形式
1.1.1物理侵蚀
物理侵蚀便是我们通常所说的盐结晶，当混凝土结工程处于潮湿区或当混凝土工程的一部分侵入盐液，另一部分却暴露在干燥空气中时，由于水分的蒸发，在混凝土内部便会形成硫酸盐的过饱和溶液，此时硫酸盐从水中结晶出来，但是结晶的同时会伴随混凝土体积的膨胀，而混凝土并不具有延展性，所以当过饱和溶液中析出的晶体过多将会导致混凝土开裂，甚至混凝土工程破坏。其结晶过程可以描述为下列两个式子：Na2SO4+10H2O→Na2SO4.10H20；
MgSO4+7H2O→MgS04.7H2O。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其结晶类型有很多种，其中“MgSO4溶蚀-结晶型”最为常见
1.1.2化学侵蚀
化学侵蚀最常见的类型可分为“钙矾石型硫酸盐侵蚀”、“石膏型硫酸盐侵蚀”、“TSA 型侵蚀和C -S -H 分解型硫酸盐侵蚀”，
S042-+ Ca(OH)2+ 2H20 —> CaS04.2 H20.+20H-
6Ca2++3S042-+2[AlO2]- + 40H- +32 H2O —> 3Ca0.Al203.3CaSO4.32 H20（钙矾石型硫酸盐侵蚀化学反应式）
Ca (OH)2+Na2S04+2H2O-CaSO4.2H20+2NaOH
Ca (OH)2+MgS04+2H20-CaSO4.2H20+Mg (OH)2（石膏型硫酸盐侵蚀化学反应式）
1.2主要影响因素
影响混凝土的硫酸盐侵蚀的因素很多，其中可以分为两大块：内部因素和外部因素，其中内部因素主要包括水泥、矿物掺合料和水胶比，外部因素包括硫酸盐离子浓度和环境的PH值，其中矿物掺合料的运用将很大程度上改变混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能。
2粉煤灰的简介
2.1粉煤灰的概念
粉煤灰又称飞灰，是一种颗粒非常细以至能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。我们通常所指的粉煤灰是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。煤在锅炉中燃烧后有两种形状的固态残留物--灰和渣。随烟气从锅炉尾部排出的，主要是经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰；颗粒较大或呈块状的，是从炉堂底部收集出来的称为炉底渣，简称渣。我们通常讲粉煤灰综合利用，也包括渣在内。
2.2粉煤灰的性质
2.2.1物理性质
如下图所示：
粉煤灰的基本物理特性项目范围均值
密度/（g/cm）1.9～2.9
堆积密度/（g/cm）0.531～1.261
比表面积（cm/g）氮吸附法800～19500
透气法1180～6530
原灰标准稠度/%27.3～66.7
吸水量/%89～130
28d抗压强度比/%37～85
粉煤灰的物理性质中，细度和粒度是比较重要的项目。它直接影响着粉煤灰的其他性质，粉煤灰越细，细粉占的比重越大，其活性也越大。粉煤灰的细度影响早期水化反应，而化学成分影响后期的反应。
2.2.2化学性质
粉煤灰本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。
2.3粉煤灰的作用
粉煤灰可以填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，由于粉煤灰的容重（表观密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密实，在水泥用量较少的混凝土里尤其显著；粉煤灰对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀。当混凝土水胶比较低时，水化缓慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分；粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物（与水泥中硅酸盐的水化产物相同），而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用；粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利；粉煤灰可做造纸原料，在国外，一些研究将粉煤灰作为一种新的造纸原料，并通过电子显微镜分析粉煤灰提高纸张抗拉强度和内部粘结强度的原理 。
2.4粉煤灰的掺入方式
粉煤灰作为掺合料作用于混凝土中时可以采用不同的加入方法，一种是内掺法，另一种是外掺法，此外还可以采用双掺或者三掺与其他混合材料一起加入混凝土之中。
2.4.1粉煤灰内掺法
内掺法是把粉煤灰在熟料粉磨时加入，然后一起磨制等混合水泥。此种方法可以对粉煤灰起到一定的程度的机械活化作用。此外，粉煤灰被打散，一些大的或有空腔的粒子被粉碎，使其表面积增大，新增的表面积活性也大大增加；粉煤灰充分与水泥粒子接触，火山灰反应更加剧烈，因此内掺法能有效地提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能。
论文作者:高春娥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/15
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