[发明专利]一种水泥基材料受硫酸盐侵蚀的快速检测方法

说明书

本发明涉及水泥腐蚀技术领域，提供了一种水泥基材料受硫酸盐侵蚀的快速检测方法，包含如下步骤：(1)在水泥基材料试样四周表面设置环氧树脂层之后浸于饱和氢氧化钙溶液中进行养护；(2)将所述养护得到的试样置于电化学装置中进行电化学加速，加速后进行X‑rayμCT检测；所述测试之后重新将试样置于电化学装置中进行电化学加速和检测，以此循环，直至检测结束；所述电化学装置的阴极液为硫酸盐溶液，阳极液为强碱溶液。本发明所述电化学加速过程中，在电场的作用下硫酸根离子从阴极向试件内移动，进入试样内部后与水泥水化产物反应，生成石膏与钙矾石。相比仅靠浓度差作用下的侵蚀，硫酸根离子侵蚀速度明显加快。

技术领域

本发明涉及水泥腐蚀技术领域，尤其涉及一种水泥基材料受硫酸盐侵蚀的快速检测方法。

背景技术

目前，水泥混凝土凭借其优势已经成为土木建筑工程的主要材料，用途广泛。水泥混凝土结构的耐久性与混凝土结构材料性能息息相关，水泥混凝土材料容易受到空气、地下水及土壤中的有害成分侵蚀，造成强度下降、体积变形，进而导致使用寿命下降，使得混凝土结构未达到预定的服役年限就失去了原有的结构功能。

水泥基材料是一种多孔介质材料，硫酸盐的侵蚀过程伴随着材料内部孔隙率和孔隙结构的变化。而孔隙率和孔隙结构都是直接影响离子在水泥基材料内部的传输过程的主要因素。因此，硫酸盐侵蚀造成的损失要非常重视。硫酸盐侵蚀混凝土是一个长期的过程，同时伴着复杂的物理化学过程，采用现场试验来研究其破坏的规律比较不容易实现，目前国内外对硫酸盐侵蚀的加速试验方法主要是增大试件反应面积、增大侵蚀溶液的质量分数、干湿循环法、提升溶液温度、增大水灰比等。以上提到的方法均有一定的缺点，例如小试件试验结果离散型大，升高温度改变组成成分等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥基材料受硫酸盐侵蚀的快速检测方法，以提高检测速度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种水泥基材料受硫酸盐侵蚀的快速检测方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)在水泥基材料试样四周表面设置环氧树脂层之后浸于饱和氢氧化钙溶液中进行养护；

(2)将所述养护得到的试样置于电化学装置中进行电化学加速，加速后进行X-rayμCT检测；

所述测试之后重新将试样置于电化学装置中进行电化学加速和检测，以此循环，直至检测结束；

所述电化学装置的阴极液为硫酸盐溶液，阳极液为强碱溶液。

优选的，所述步骤(1)中水泥基材料试样呈圆柱体状，所述四周为圆柱体的侧面。

优选的，所述步骤(1)中圆柱体的高度为20～40mm，直径为5～20mm。

优选的，所述步骤(1)中环氧树脂层的厚度为0.3～1mm。

优选的，所述步骤(2)中硫酸盐溶液为硫酸钠溶液或硫酸钾溶液；

所述硫酸盐溶液的质量浓度≤42.5％。

优选的，所述步骤(2)中强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；

所述强碱溶液的质量浓度≤42.5％。

优选的，所述步骤(2)中电化学加速过程施加的是脉冲电压，所述脉冲电压为10～150V，脉冲时间为10～60s。

优选的，所述步骤(2)中每次电化学加速的时间独立地为1～5h。