文 献 综 述

1、引言：

自1824年波兰特水泥诞生之日起，混凝土因取材方便、造价低、能耗少、造型方便、施工性好、坚固耐用等特点广泛用于各类工程中，成为目前工程界用量最大的人造材料，并且在今后相当长的时间内仍将在各类土木工程中占主导地位。但是由于混凝土多孔的材料特性，为自然界中各种离子的侵蚀提供了天然通道，因此耐久性不足是常用普通混凝土的主要缺点之一。水泥混凝土耐久性指的是指处于一定环境中的混凝土结构抵抗环境有害作用而长期持久服役的能力。因环境作用不同，混凝土耐久性研究涉及内容很多，其中主要是混凝土钢筋锈蚀的防护、混凝土防冻融循环作用损伤、硫酸盐侵蚀机理、碱集料反应病害治理等[1]。

硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性的一项重要内容，同时也是影响因素最复杂、危害性最大的一种侵蚀。我国东部沿海的重盐渍土、海洋、西北、西南内陆盐湖、地下水、工业废水中均含有大量的硫酸盐，这些地区的建筑工程、海工及水工混凝土常会因硫酸盐腐蚀造成混凝土膨胀、剥落、开裂等现象[2]，使混凝土性能不断劣化以致结构失效破坏，在工程中暴露了很多的问题，也造成了人力和财力资源的极大浪费，因此混凝土的硫酸盐腐蚀问题受到广泛的关注。

国内外混凝土结构因硫酸盐侵蚀而提前失效破坏的例子屡见不鲜，如：东德Magdeburg城泉水中的硫酸盐(SO42-离子含量约为2040mg／l)对Elbe河桥桩的侵蚀，使得4年内由于混凝土膨胀，将桩升高了8cm，造成广泛开裂，因而必须拆除重建；美图加利福尼亚洲南部广大地区的土壤中富含硫酸盐，这些硫酸盐通常是以石膏的形式存在。其住宅楼的混凝土浇铸2～4年之后，因受硫酸盐侵蚀表面粉化、砂浆脱落，骨料外露，还有胀裂和微小的裂缝；我国如青海省的一些人防工程、八盘峡水电站，以及甘肃省的靖会电力堤灌工程和西坌电力堤灌工程等都出现了程度不同的混凝土硫酸盐侵蚀破坏问题[3]。由此可见，硫酸盐侵蚀导致的破坏至已普遍经危及了全球各地工程的安全运行，因此有必要对混凝土硫酸盐侵蚀相关问题进行深入的探讨和研究。

硫酸盐侵蚀中石膏相的形成在上述侵蚀破坏中比较常见，然而对于它的形成机理、条件等报道并不多见，并且在此过程中形成的石膏相是否会导致混凝土膨胀也是各家意见不一，还没得出普遍受大家认可的定论。本课题基于前人及导师的研究，旨在更进一步探讨在硫酸盐侵蚀中与石膏形成相关的问题。

2、国内外发展状况

硫酸盐侵蚀作为混凝土化学腐蚀的一种，很早就引起了人们的重视，美国学者米勒1923年开始在含硫酸盐土壤中进行混凝土的腐蚀试验。与国外相比，我国在混凝土抗硫酸盐侵蚀方面的研究起步较晚，20世纪50年代初期，才开始了抗硫酸盐腐蚀的实验方法和破坏机理的探索。从七十年代开始，我国的一些科研单位如国家建材局建筑材料科学研究院、铁道科学研究院、冶金设计研究院和水利水电科学研究院等都曾针对具体工程破坏实例，对混凝土硫酸盐侵蚀问题进行了广泛的研究，取得了许多有益的科研成果。作为混凝土耐久性损伤的一个重要方面，混凝土的硫酸盐腐蚀已经成为一个十分紧迫的研究课题。

关于硫酸盐侵蚀中比较常见的一种破坏#8212;#8212;石膏结晶型破坏的研究到目前为止，还没取得多大进展。对于侵蚀过程中形成的石膏相是否会导致混凝土结构膨胀也还没得出统一的观点。所做的大部分研究都是基于含铝酸盐的波特兰水泥混凝土，一般都认为膨胀是归因于形成的钙矾石。另外，一方面有研究表明石膏的形成会引起体积膨胀以致其它的破坏。另一方面石膏的形成被认为只有软化效应，并导致质量损失及强度降低[14]，但并没有明确的证据石膏的形成导致了试件的膨胀。然而，研究硫酸盐侵蚀中石膏相的形成不仅有助于更进一步理解硫酸盐侵蚀的反应机理，而且对在工程实际中对硅酸盐水泥中C3A和C3S含量的限制提供理论依据。所以，我们有必要在这方面做更进一步的研究。

3、混凝土硫酸盐腐蚀机理