通过自行设计的离子空间传输试验装置,分析研究了硫酸盐和氯盐的空间传输性能,并通过测试硫酸盐和氯盐共存时产物的组成和形貌,分析硫酸根离子对氯离子固化行为的影响。结果表明,在SO42-与Cl-共存的情况下,Cl-在不同时间和空间传输量较纯溶液时均有减小,说明SO42-会阻碍Cl-的传输;SO42-与Cl-均可与水泥基材料的水化产物发生反应,其中SO42-反应生成AFt,Cl-反应生成Friedel盐,当两者共存时,Friedel盐生成量减少,说明SO42-会减弱Cl-的固化能力,从而减弱混凝土结构中氯盐的腐蚀破坏程度。

为了获得溶蚀与氯盐耦合作用下水泥基材料性能退化规律,设计开展了硬化水泥净浆试件在1.0mol/L Na Cl、1.0mol/L NH_4Cl及1.0mol/L NaCl+3.0mol/L NH_4NO_3混合溶液中的浸泡腐蚀试验,并利用酚酞法、饱和干燥称重法、快速氯离子浓度测定仪和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀进程中硬化水泥净浆溶蚀深度、孔隙率、自由氯离子含量及物相组成进行分析。结果表明,腐蚀过程中硬化水泥净浆溶蚀深度与时间平方根成线性关系;硬化水泥净浆孔隙率及氯离子传输速率均随着氢氧化钙的溶出而不断增加,一旦氢氧化钙完全溶出,其基本保持不变;钙离子的不断溶出,导致硬化水泥净浆内部化学环境发生改变,原有的结合氯离子变成自由氯离子。

研究了氯盐和硫酸盐在干湿循环以及冻融环境条件下,普通混凝土与耐腐蚀混凝土的抗盐侵蚀性能。试验结果表明,由于硫酸盐的存在,在侵蚀早期混凝土强度被提高,混凝土中氯离子的侵蚀浓度被降低;随着侵蚀龄期的延长,这种影响逐步降低,混凝土性能开始劣化,氯离子逐步向混凝土内部渗透。盐冻试验结果表明,相比于低温对混凝土氯离子扩散的抑制作用,冻融损伤对混凝土氯离子扩散的加速作用占主导地位。耐腐蚀混凝土显著提高了钢筋混凝土的抗盐侵蚀性能。