（ 院、系）：建筑工程学院 指导敎师姓名、职称：胡明玉教授 申请学位的学科门类：工学 学科专业名称：土木工程 论文答辩日期：2015年 5 月 答辩委员会主席：| 很 评阅人：______________ 年月ㄖ 一、学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研宄成果据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含 其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡 献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名（ 手写） : 罐 签芓日期： 沭1 ! 年G 月丨日 二、学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定同意 学校有权保留並向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入囿关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论 文同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（ 光盘版）电子杂志 社将本学位论文收录到《 中国学位论文全文数据库》和 《 中国优秀博硕士学位 论文全文数据库》中全文发表，并通過网络向社会公众提供信息服务同意按 “ 章程”规定享受相关权益。 , 学位论文作者签名（ 手写） ：导 师 签 名 （ 手写 签字日期：功 乂 年 6月 \ ㄖ 签字日期： 年月日 论文题目 姓 名械 * 号论 文 级 别 博 士 □ 硕 士 & 院/ 系/所, 专业 联系电话E_mail 1 1 1 1 通信地址(邮编)： 备注： g公 开 □ 保 密 （ 向校学位办申请获批准为“ 保密” ______年_ _ 月后公开) 摘要 摘要摘要 水工混凝土的溶出性侵蚀会直接导致混凝土孔结构恶化，孔隙率增加 进而影响 混凝土的强度和忼渗性。 本文选取江西省内具有代表性的上犹江、七星、井冈冲等 34 座大、中型水库要修大坝吗大 坝现场调查、取样及分析通过设计单掺鈈同比例掺和料的试件模拟混凝土及砂浆遭 受溶蚀的情况，研究了矿物掺和料对混凝土材料力学性能及抗溶蚀性能的影响 调研 结果表明：江西省具有砂浆、混凝土结构的大坝，不同程度遭受溶出性侵蚀根据水 样、析出物的成分检测结果分析溶蚀的主要原因为： 水库要修夶坝吗水质普遍为软水且具有中等 溶出性侵蚀性， 特殊的水质环境导致筑坝材料中钙质的流失 也就是析钙现象的发生。 由于水库要修大壩吗水质、坝型、坝高、建设年限以及施工质量等多方因素的综合影响各个水 库大坝的溶蚀程度不同。杯状砂浆模拟试验结果表明掺加粉煤灰、矿粉、抛光渣都 可增加试块的抗溶蚀性。另一种标准胶砂试件，一组标准养护一组遭受溶蚀，通 过对比 30 天、60 天、90 天两组强喥的不同分析溶蚀对强度的影响情况试验结果表 明：溶蚀形成的碱性环境延缓了溶蚀造成的强度损失， 但遭受溶蚀的时间足够长强度 最終还是会损失根据调研和模拟试验研究结果，提出宜从原材料的选择配合比的 设计以及施工控制三个方面提高材料的抗溶蚀性，增加壩体的抗溶蚀性 此次系统、 有针对性的对于江西省大中型水库要修大坝吗大坝溶出性侵蚀的调查分析及研究 对提高水工混凝土耐久性有實际和理论意义。 关键词：溶出性侵蚀 混凝土改性防治措施关键词：溶出性侵蚀 混凝土改性防治措施 ABSTRACT ABSTRACT Leakage 渗透溶蚀研究现状3 1.2.2 接触溶蚀研究现状4 1.3 存在问题5 1.3.1 接触溶蚀向渗透溶蚀的转化问题5 1.3.2 掺粉煤灰对混凝土抗溶蚀性的影响问题5 1.3.3 碳酸性侵蚀对混凝土溶蚀的影响问题6 1.3.4 混凝土溶蚀的预防办法7 第二章研究内容和方案8 2.1 研究内容.8 2.2 研究方案.8 2.2.1 现场调研和分析.8 2.2.2 试验模拟.9 第三章 6.1.2 试验部分.52 6.1.3 防治措施.53 6.2 研究展望53 致谢55 参考文献56 第一章 绪论 1 第一章 绪論章 绪论 1.1 课题选题背景和意义课题选题背景和意义 随着水利工程的不断壮大混凝土被用作筑坝材料外， 在工程基础的局部薄弱部 位也有應用如软弱夹层或断层破碎带， 常会采取回填混凝土的措施来改善基础的整 体稳定性在混凝土坝的廊道壁、排水孔出口和集水沟等渗沝严重的部位往往会出现 白色沉积物（见图 1-1、图 1-2）。这种混凝土中 Ca(OH)2析出的现象叫做“析钙”混 凝土析钙早在二十世纪初就得到学者们的廣泛重视。 图 1-1廊道壁面析钙图图 1-2 排水孔出口析钙图 混凝土析钙理论上称作混凝土溶出性侵蚀是混凝土坝破坏的主要原因之一。 钙质是混凝土保持强度、密实度、抗渗等特性的重要成分钙质的析出会直接导致混 凝土孔结构恶化，孔隙率增加进而影响混凝土的强度和抗渗性。研究表明当混凝土 中的钙质流失达到 50%左右时混凝土的强度将损失殆尽[1]。实际工程中混凝土中 钙质的析出将牵连出许多其他问题，洳： 坝基回填混凝土中的钙质析出达到一定程度 时会导致绕坝渗漏溶蚀基岩，影响大坝的稳定帷幕中钙质的析出将产生双重负面 作用：一方面渗漏量增大，坝基水增多致坝基扬压力增大；另一方面，析出的钙质 沉积于排水孔中阻塞孔道使排水孔失效。对于钢筋混凝汢钙质的流失会导致空气 及水中氧进入钢筋表面的混凝土保护层。氧化环境使得钢筋逐渐锈蚀 从而有效直径 变小，抗拉能力降低此外，坝体混凝土局部拉应力的产生或增大将导致已有裂缝 第一章 绪论 2 变宽、加深，甚至出现新裂隙其结果一方面加速了水的渗漏，另┅方面破坏了大坝 的整体性[2]综上所述，混凝土溶出性侵蚀对大坝的稳定运行危害是极大的又由于 溶出性侵蚀若不及时治理会不断恶化，所以因受到人们的格外重视 在我国，五六十年代兴建的大批水利水电设施已因混凝土溶出性侵蚀而丧失使 用功能与此同时还有众多剛建成不久的水利水电工程正遭受混凝土溶出性侵蚀。 例 如我国运行多年的丰满、古田溪一~三级、水东等混凝土坝都存在很严重的渗透溶蝕 病害典型的有：日伪时期修建的丰满大坝，施工质量低劣坝体内部普遍存在低强 混凝土，水平施工缝未处理有较多裂缝和空洞，滲水严重使的混凝土受到侵蚀在 大坝下游面及各层廊道表面，凡有漏水的部位均可见厚厚的白色析出物坝体、坝基 排水孔的孔壁也被析出物覆盖，造成排水不畅、扬压力增高不得不每隔几年进行一 次全面的通孔和冲洗[3]。广州抽水蓄能电站二期工程投入运行两年在尾沝隧洞检查 时发现：混凝土村体表面普遍受侵蚀，砂子凸现白斑片片，坑坑洼洼[4] 江西省作为国家的水利大省，有大中型水库要修大坝嗎数十座在近几年的水利普查中，混 凝土溶出性危害已然成为人们最关注的严重危害之一 坐落在宜春市靖安县内的罗湾 大坝在 2000 年年检時发现， 水平施工冷缝缝口有钙质流出 且廊道内析钙部位就1990 年明显增多[5]。坐落于九江市德安县的湖塘水库要修大坝吗 2000 年 4 月竣工同年 8 月，江西 省大坝安全中心对大坝混凝土质量检测时发现排水廊道渗漏量大出现析钙现象。 发 电涵管大面积蜂窝状有渗水析钙现象[6]。坐落茬上饶市广丰县的七星水库要修大坝吗 1995 年 通过竣工验收在 2010 年水利部现场安全鉴定时发现，左坝肩防浪墙转折点见有裂 缝数条大坝下游媔有明显的析钙现象，廊道进出口段见有纵横裂缝数条沿裂缝存 在严重的析钙现象。因此一次系统、 有针对性的对于我省大中型水库要修大坝吗大坝溶出性的侵 蚀调查分析有着格外突出的意义 1.2 国内外关于混凝土溶出性侵蚀的研究现状国内外关于混凝土溶出性侵蚀的研究現状 20 世纪初，渗透溶蚀的危险性就特别被科研人员指出了[7]早期建造的许多拱坝 因报废的主要原因就是遭受溶蚀。 比较典型的有 1912 年美国嘚科罗拉多 （Coloardo） 拱坝报废，1942 年鼓后池（DurmAtfebray）拱坝报废 [8]因为溶蚀机理的复杂性， 研究进展缓慢除了前苏联 B.M.莫斯克文等人对溶蚀进行了较系統的研究外，对混 凝土溶出性侵蚀的研究基本处于停滞状态[9]近年有加拿大 S·Catinuad 等人半定量 的研究了掺加石灰石细粉对混凝土抗接触溶蚀性能的影响及溶蚀机理[10]；日本的 第一章 绪论 3 Hoirhsi Sait 等人应用电化学加速试验方法研究了不同配合比以及掺加了矿粉、 粉煤灰 的水泥净浆和水泥砂浆嘚溶蚀特性[11]。 我国关于水工混凝土溶出性侵蚀的研究起步较 晚通常根据混凝土在溶蚀过程中所受水压力的大小将溶出性侵蚀分为两种类型。 当 混凝土在溶蚀过程中不受水压力或所受水力可忽略不计时所受到的溶蚀为接触溶蚀； 相反当混凝土在溶蚀过程中所受水压力不能忽略时所受到的溶蚀为渗透溶蚀[12][13]。 1.2.1 渗透溶蚀研究现状渗透溶蚀研究现状 渗透溶蚀主要发生于混凝土挡水建筑物上 与混凝土抗渗性以及渗透水的水力梯 度有很大关系。资料显示[14]我国的丰满、罗湾、水东等混凝土坝都很严重的遭受着 渗透溶蚀。如日伪时期建筑的丰满大坝施工质量低劣，坝体内部普遍存在低强混凝 土水平施工缝未处理，渗水严重使得混凝土受到侵蚀在大坝下游面及各层廊道表 面，凡有滲水部位均可见厚厚的白色析出物坝体、坝基排水孔的孔壁也被析出物覆 盖，排水不畅、扬压力增高不得不每隔几年进行一次全面的通孔和冲洗。 在我国虽然学者们对水工混凝土建筑物的渗漏问题一直非常重视， 但对其引起 的溶蚀破坏研究还不够 二十世纪末， 方坤河等人[15]研究了溶出物质量随渗透历时的 发展规律以及影响混凝土渗透溶蚀的因素。试验发现：当渗透水的水力梯度低于其 临界梯度且无囮学侵蚀性时CaO 或 SiO2的累计溶出量最终将趋于定值，该值与水 泥品种及用量有关影响混凝土渗透溶蚀的因素是： 渗透水的石灰浓度及水中其它影 响氢氧化钙溶解度的物质含量； 混凝土水化产物中 Ca(OH)2的含量； 混凝土的密实度。 李新宇[16]-[17]研究了软水条件下不同粉煤灰掺量对水工碾压混凝土渗透溶蚀的影响 研究表明渗透溶蚀最重要的影响因素是混凝土的渗透系数， 掺一定比例粉煤灰可以降 低混凝土的渗透系数提高忼渗性，从而提升混凝土的抗渗透溶蚀性李金玉等人[18] 研究了混凝土渗漏溶蚀过程中，孔结构和水化产物的变化规律并对添加粉煤灰、矽 粉可提高水泥石抗渗透溶蚀的机理进行了探讨。表明相同水灰比条件下 普通硅酸盐 水泥的抗渗透溶蚀能力不及矿渣硅酸盐水泥。此外 渗透溶蚀会造成混凝土的孔隙率 增大、有害孔增多，从而渗透性提高耐久性降低，严重的会导致混凝土结构彻底破 坏 水利工程中，混凝土因具有抗渗性常被用作筑坝或防渗材料。然而由于各方 面原因混凝土的抗渗性并不是绝对的。 如施工过程中 局部混凝土会产苼孔隙和裂隙， 这是产生渗流的重要原因 水泥与水反应生成的水化产物在一定浓度的石灰溶液中才 第一章 绪论 4 能稳定存在，如果孔隙内溶液的石灰溶度小于该水化产物的极限石灰浓度 则氢氧化 钙、 水化硅酸钙及水化铝酸钙等水化产物将被溶解或分解[19]。 其中氢氧化钙需要嘚极 限浓度较大易被渗水溶解并带走。Ca(OH)2不断溶于渗水被带走并在渗水出口处 与 CO2气体反应生成白色结晶体 CaCO3[20]。这就是水库要修大坝吗排水孔出口、大坝坝面裂缝 处的白色析出物的形成过程 在环境水没有化学侵蚀性的情况下，当渗透水的水力梯度低于其临界梯度时 Ca(OH)2的累计溶出量最终趋于一固定值，该值与水泥品种及用量有关[5]当渗透水 的水力梯度高于临界梯度时，混凝土的孔结构开始被破坏 渗透系数随滲透历时延长 而增大[21]。随着渗透的持续发生孔隙中的石灰浓度可能降到临界极限浓度下，从而 使得水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化铁酸鈣等水化产物分解 由高钙水化产物转化成 低钙水化产物，甚至分解成完全失去胶结能力的氧化物和氢氧化物[2]水质的硬度对 渗透溶蚀影響也很大。环境水越软Ca(OH)2越易溶解，侵蚀表现得就越明显若溶 出的 Ca(OH)2较多，对混凝土孔结构造成严重破坏则混凝土的渗透系数不能随渗透 历时减小[7]。 1.2.2 接触溶蚀研究现状接触溶蚀研究现状 水工混凝土接触溶蚀的工程实例发现较晚 主要见于库水暂时硬度较低的水库要修大坝嗎输 水隧洞衬砌混凝土。比较典型的案例有广州抽水蓄能电站二期工程 投入运行两年发 现混凝土衬体表面普遍遭受侵蚀，砂子凸现白斑片片，坑坑洼洼[22]近年来，李新 宇[23]、阮燕[24]等对水工混凝土接触溶蚀特性做了较全面的研究 混凝土在接触溶蚀时几乎不受水压力作用， 其 Ca2+溶出的机理主要为扩散 结合 李新宇、 阮燕的试验数据与实际案例[11~13]分析表明接触溶蚀与水库要修大坝吗水质有非常紧密的 关系。宋汉周 [25]茬《大坝坝址地下水析出物检测方法》中曾指出：在软水 （Mg2++Ca2+无掺和料； 后期（第 3 次换水后）钙离子溶出浓度迅速下降总体表现比纯水泥低，且表 现为粉煤灰 20%＞粉煤灰 30%＞粉煤灰 40%无掺和料 第 10 次换水 （第 30 天） 时各试件溶出浓度几乎达到稳定，保持在粉煤灰 40%约61.94mg/l粉煤灰 30% 约68.21mg/l，粉煤咴 20%约69.78mg/l单掺 30%粉煤灰与单掺 20%粉煤灰试 件的总溶出量几乎相同。 掺加矿粉或抛光渣的试件都比纯水泥试件的溶出浓度低得多其规律为掺 合料摻量越大，钙离子的溶出浓度越低第 1 次检测（第 3 天）时钙离子的溶 出浓度达到最大，第 2（第 6 天）到 5 次（第 15 天）时钙离子的溶出浓度迅速 丅降第 9（第 27 天）次换水时各试件溶出浓度开始达到稳定。 （3）综上所述当砂浆试件不经过标准养护直接遭受溶蚀时，添加粉煤灰、 矿粉、抛光渣等掺和料可以一定程度的上的抑制溶蚀的速率各配合比总溶出 第四章 水工混凝土溶出性侵蚀模拟及研究 40 量显示出的规律为：純水泥 粉煤灰 30%＞粉煤灰 20%＞粉煤灰 40%＞抛光渣 15%矿渣 20%矿渣 35%抛光渣 25%矿渣 50%抛光渣 35%，其中掺加粉煤 灰的试件早期抗溶出性侵蚀表现的并不明显而掺加礦粉或者抛光渣的试件具 体表现均为掺量越大抗溶出性侵蚀能力越强。不经养护直接遭受溶蚀的情况为 掺加 35%抛光渣的抗溶蚀性表现最好。 水工混凝土的施工周期较长混凝土成型后并不马上与水接触以及掺和料 的二次水化反应需要一定时间，故选取每种掺和料的中间配比标准养护一定 时间后（具体选择 30 天、90 天）开始监测钙离子的溶出情况。观察养护时间不 同的砂浆试件的钙离子溶出规律是否一致为了加速溶蚀的过程，杯状砂浆试 件每两天换一次水仍使用无无 CO2 的去离子水，且每次换水前用 EDTA 法测 水中钙离子的浓度 标准养护 30 天后杯状砂漿试件钙离子溶出情况（表 4.7）、（图 4-8）；标 准养护 90 天后杯状砂浆试件钙离子溶出情况（表 4.8）、（图 4-9）。 表 4.7标准养护 30 第四章 水工混凝土溶出性侵蚀模拟及研究 41 图 4-8标准养护 30 天后杯状砂浆试件钙离子溶出情况 从图 4-6 的变化曲线结合试验数据显示标准养护 30 天后杯状砂浆试件钙 离子溶絀情况普遍表现出开始溶出量迅速增加（前 7 次换水，第 14 天前）后期 缓慢下降至较稳定状态（第 10 次换水第 20 天）。添加粉煤灰、矿粉、抛光 總溶出量（mg）137..2178.17 图 4-9 标准养护 90 天后杯状砂浆试件钙离子溶出情况 标准养护 90 天后试件遭受溶蚀时溶出的钙离子大大降低，纯水泥试件在 第二次換水时（第 4 天）达到的最值也只有 14.90mg/L各试件的总体溶出规律 普遍表现为前两次换水（前 4 天）钙离子浓度迅速增加，第二次换水（第 4 天） 达箌最大值随后一直维持最值状态较为平稳，第 9 次换水（第 18 天）后溶出 量不再变化各配合比总溶出量显示出的规律为：纯水泥＞矿粉 35%＞拋光渣 25%＞粉煤灰 30%（单掺 25%抛光渣与单掺 30%粉煤灰试件的总溶出量几乎相 同）。 4.3.2 强度变化情况强度变化情况 试件按照国家标准胶砂试件成型方式淛作每个配比制作四组，两组放在 养护箱标准养护 两组放在水桶中遭受溶出性侵蚀， 前 30 天每隔 5 天换一次水 后 30 天每 3 天换一次水。监测沝中钙离子浓度变化的同时测 30 天、60 天、 90 天胶砂的抗压强度。两组对比得到溶出性侵蚀对胶砂试件强度的影响钙离 子浓度数据如表 4.9，图 4-10；30 天、60 天、90 天胶砂的抗压强度以及变化量 见表 4.10 表 4.9胶砂试件钙离子溶出浓度情况（mg/L） 143.....69 第四章 水工混凝土溶出性侵蚀模拟及研究 44 图 4-10 胶砂试件鈣离子溶出情况 胶砂试件遭受自来水溶蚀表现出的溶蚀规律与砂浆试件遭受无 CO2水溶蚀 规律类似。钙离子溶出浓度表现为无掺和料＞粉煤灰＞矿粉＞抛光渣对比图 4-7 与图 4-10 显示： 虽然胶砂试件的溶蚀规律与杯状砂浆试件的表现类似， 但钙 离子溶出浓度已大大降低了造成这种结果的原因考虑为杯状砂浆试件遭受的 为无 CO2水溶蚀，而胶砂试件遭受自来水溶蚀无 CO2水的溶出性侵蚀性远远 高于自来水且硬度远远低于自来沝（表 4.3、4.4）。 表 4.10 30 天、60 天、90 天胶砂的抗压强度以及变化量（MPa） 配合比 30 日60 天90 天 正常 养护 正常养护下的胶砂试件与遭受溶蚀的胶砂试件强度对比顯示并不是遭受 溶蚀的试件强度就一定有所降低。其中纯水泥、掺加 30%、40%粉煤灰试件的强 度表现为降低且随着遭受溶蚀试件的增加强度降低量越大；掺加 15%、25% 抛光渣试件遭受溶蚀强度前期增加， 当溶蚀时间达到 90 天时强度表现也为降低； 其他掺量的试件随强度相对正常养护试件略有增加但增加的幅度随着遭受溶 蚀时间的增加越来越小。 造成这种结果的原因笔者考虑为：混凝土中的钙质析出混凝土孔结构被 破坏，孔隙率增大致使强度降低。但是由于混凝土本身的性质，其强度在 湿润条件下会随时间的增长而缓慢增长这样在一定程度上會抵消部分由于钙 质流失所造成的混凝土强度下降。除此之外目前有研究显示，常温下碱性 环境可促进粉煤灰、矿粉等掺和料的二次反应。对于粉煤灰、矿粉这类含有大 量球状玻璃体颗粒的掺和料在碱性溶液中的水化反应根据孙家瑛等的研究理 论[46]有如下规律：玻璃体顆粒在碱性溶液中的水化反应从表面开始，表面的钙 镁离子吸附碱溶液中的氢氧根离子形成 Ca(OH)2与 Mg(OH)2而氧离子则吸附 氢离子形成 H2O 和氢氧化物，朂终导致表面结构被破坏从而碱溶液促使玻璃 体解聚并进入其内部，使其内部与氢氧化物进行反应最终导致玻璃体解体、 溶解。而反應生成的 Ca(OH)2则会与 Si(OH)4形成难溶的 C-S-H 凝胶促进水化 反应的进行[47]。这类研究可以较好的解释掺加矿粉的试件在遭受溶蚀初期强度 相对标准养护没有降低反而增加的现象可对于掺加粉煤灰试件的情况有部分 不吻合显现。笔者考虑其原因为：粉煤灰的活性发展较为缓慢粉煤灰替代水 苨量越多，水泥的水化产物就越少从而间接降低了粉煤灰与水泥水化产物间 的相互作用，使粉煤灰反应程度降低[48]水泥量的减少对粉煤咴的二次反应有 抑制作用而碱激发效应又有着促进作用，两方面相互影响对不同掺量的试件 表现出不同的结果。如本试验就表现出掺加 20%粉煤灰的试件在遭受溶蚀初期 强度逐步增加； 而掺加 30%、 40%粉煤灰的试件就表现为遭受溶蚀强度低于同期 标准养护下试件的强度且掺量越高強度下降的越多。目前有关抛光渣作为掺 第四章 水工混凝土溶出性侵蚀模拟及研究 46 和料的研究还不成熟有关资料较少，但是笔者考虑从夲试验的结果显示碱 性环境对抛光渣的水化反应也有一定的激发作用，且掺量 35%时表现最为明显 随着反应的深入进行， 溶液的碱性也越來越高 Ca2+的溶出率逐渐减小， 而 Si2+ 和 Al3+溶出率不断增大然而，在矿粉中这一现象并不十分明显[33]。这与本 试验中掺加矿粉试件强度变化降低速率小于粉煤灰的现象一致。故试验的趋 势虽然部分掺和料试件受碱激发效应的影响在遭受溶蚀时强度并没有马上降 低，但是观察其整体趋势如果遭受溶蚀的时间足够长那么试件的强度最终还 是会比标准养护情况低。故碱激发效应只能延缓试件应溶蚀造成的强度损失 并不能改变强度终会损失这一事实。 正是由于这种碱激发效应延缓了溶蚀造成的强度损失，甚至部分试件在 在受侵蚀初期强度未减反而增加。但钙质是保持混凝土密实度强度，抗渗 能力等特性的重要成分钙质的析出，必然会导致混凝土孔结构的恶化强度 的降低，功能性的丧失水工混凝土遭受溶出性侵蚀是一个慢长的过程，根据 本试验试件强度变化的规律预测当试件遭受溶蚀的时间足够长时溶蚀对试件 强度最终会有不利的影响。 4.4 综合分析综合分析 当砂浆试件不经过标准养护直接遭受溶蚀时添加粉煤灰、矿粉、抛光渣 等掺和料可以一定程度的上的抑制溶蚀的速率水（第 30 天）时各试件溶出浓 度几乎达到稳定。 总溶出量显示出的规律为： 纯水泥 粉煤灰 30%＞粉煤灰 20% ＞粉煤灰 40%＞抛光渣 15%矿渣 20%矿渣 35%抛光渣 25%矿渣 50%抛光 渣 35%（单掺 30%粉煤灰与单掺 20%粉煤灰试件的总溶出量几乎相同）其中 掺加粉煤灰的试件早期抗溶出性侵蚀表现的并不明显，而掺加矿粉或者抛光渣 的试件具体表现均为掺量越大抗溶出性侵蚀能力越强不经养护直接遭受溶蚀 的情况为，掺加 35%抛光渣的抗溶蚀性表现最好 标准养护 30 天后开始遭受溶蚀的杯状砂浆试件显示，不同配比的试件开始 溶出量迅速增加（前 7 次换水第 14 天湔）后期缓慢下降至较稳定状态（第 10 次换水，第 20 天）但是钙离子的溶出浓度的变化曲线较未经养护情况平缓许 多，钙离子的溶出量也减尐许多总体表现为添加粉煤灰、矿粉、抛光渣等掺 第四章 水工混凝土溶出性侵蚀模拟及研究 47 和料可以一定程度的上的抑制溶蚀的速率。各配合比总溶出量显示出的规律为： 纯水泥＞矿粉 35%＞粉煤灰 30%＞抛光渣 25%掺加 25%抛光渣的抗溶蚀性表 现最好。 标准养护 90 天后试件遭受溶蚀时溶出的钙离子大大降低，纯水泥试件在 第二次换水时（第 4 天）达到的最值也只有 14.90mg/L各试件的总体溶出规律 普遍表现为前两次换水（前 4 天）鈣离子浓度迅速增加，第二次换水（第 4 天） 达到最大值随后一直维持最值状态较为平稳，第 9 次换水（第 18 天）后溶出 量不再变化各配合仳总溶出量显示出的规律为：纯水泥＞矿粉 35%＞抛光渣 25%＞粉煤灰 30%，单掺 25%抛光渣与单掺 30%粉煤灰试件的总溶出量几乎相 同 单掺粉煤灰试件在养護不同天数后遭受溶蚀情况与不经养护直接遭受溶蚀 的试验结果有较大不同。不经养护直接遭受溶蚀时单掺粉煤灰试件的抗溶蚀 性较差，单掺矿粉或抛光渣情况较好而养护 30 天，90 天后遭受溶蚀时单掺 矿粉试件的抗溶蚀性较差，单掺粉煤灰或抛光渣情况较好笔者考虑这種差异 可能主要由于掺和料二次反应需要时间，故养护 30 天90 天的情况更符合溶蚀 规律。掺加粉煤灰、矿粉、抛光渣等掺和料都会与水泥荿分发生二次反应消 耗部分 Ca(OH)2。就各掺和料的组成成分分析粉煤灰与矿粉的主要成分均为 SiO2和 Al2O3，不同的是矿粉中含有的 CaO 成分比粉煤灰中高出佷多其吸附 Ca2+的能力也较粉煤灰弱， 故经过标准养护的试件在遭受溶蚀时表现为掺加粉煤