硫酸盐腐蚀是指环境中的SO42-与硬化水泥浆的某些组分(水化硫铝酸钙、氢氧化钙)起化学反应,生成二水石膏或钙钒石,其相同体积比反应物增加1倍多,在水泥石内部产生很大的膨胀应力,造成混凝土膨胀开裂以至毁坏。
环境水中的SO42-含量不同,能使硬化水泥浆产生不同性质的腐蚀,当SO42-浓度较低时,它使硬化水泥浆产生硫铝酸钙腐蚀,当SO42-浓度1000mg/L时,除了硫铝酸钙腐蚀外,还会产生石膏型的腐蚀。
从腐蚀的实际过程来看,硫铝酸钙腐蚀是由于生成钙矾石,最初使硬化水泥浆变成密实,强度增加。但随着钙矾石生成量的继续增多,产生局部膨胀压力,使结构胀裂,强度下降而破坏,在遭受硫铝酸钙腐蚀的试体上面可看到较大裂缝,而石膏的腐蚀是先经历一个强度降低的过程,继之膨胀、开裂。混凝土后期膨胀出现裂缝,
主要原因是:
(1)水泥中游离CaO过高,Ca(OH)2体积膨胀所致;
(2)水泥中MgO过高,Mg(OH)2体积膨胀所致;
(3)水泥和外加剂碱含量过高,与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致;
(4)有害离子Cl-、Mg2+等侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。
