酸雨对水泥砼强度影响的模拟及其腐蚀的化学机理-重庆交通大学学报.pdf

维普资讯 第 24卷 第3期 重 庆 交 通 学 院 学 报 2005年 6月 、 1．24 No．3 JOIR『NAI．OFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY June2005 酸雨对水泥砼强度影响的模拟及其腐蚀的 化学机理分析 张 倩 ， 赵 洁 ， 成 华。 (1．西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安710055；2，陕西省高速公路建设集团公司，陕西 西安710085； 3．西安市政设计研究院，陕西 西安 710000) 摘要 ：基于物质问发生化学反应的基本规律探讨酸雨对水泥砼路面的化学破坏作用 ，得 出了水泥砼路面材料与酸 雨中的酸性物质发生化学反应的方程式 ，酸雨中的酸性物质与水泥砼 中的水泥凝胶材料和骨料均会发生化学反 应，且反应都会生成可溶于水的盐类，不同酸度酸雨对砼材料抗弯拉强度影响的模拟试验表明，酸雨对砼的强度有 着明显的不 良影响，且酸雨的酸度越高，对水泥砼材料的强度影响越大，当酸雨的pH值小于 3．0以后，砼的抗弯拉 强度减小加快 ，由此推论酸性较强 的酸雨对水泥砼路面病害的产生具有明显的促进作用 ． 关 键 词 ：酸雨；砼 ；抗弯拉强度 ；化学 ；反应 ；机理 中图分类号：1．1416．216 文献标识码：A 文章编号 ：1001．716X(2005)03-0049-03 水泥砼路面是刚性路面的代表形式 ，多年的水 区域 ，日本每年都有 pH4的强酸性降水，甚至pH 泥砼路面建设和使用实践表 明，水是引发路面早期 3的降水也屡见不鲜．环境学家对格棱兰岛 180 病害的主要诱因之一．水损害的影响因素众多，各因 年前的冰块进行研究发现 ，现在冰块 的酸度 比 180 素作用机理复杂 ，水损害应是路面使用过程中各种 年前增长了99倍 ，被认为是 “净土”的南北两极也监 物理和化学因素综合作用的结果．从降水因素来看， 测到了酸雨．酸雨业 已成为世人公认的全球性重要 降水对水损害的促进作用不仅包括车辆荷载作用下 区域环境问题之一． 的水力冲刷 ，还包括降水 中的化学成分对水泥砼的 我国大陆相对稳定的大块酸雨分布区域主要集 化学腐蚀作用．尤其在我国，由于酸雨污染较严重且 中在长江 以南沪、苏、浙、闽、鄂、赣、湘、粤、渝、黔、 酸雨分布广泛 ，酸雨中的酸性物质对砼的腐蚀作用 琼、滇、桂等省市的大部分地区及两小块酸雨区域胶 也是造成一些地方水泥砼路面严重早期病害的原因 东半岛和图门江地区．以重庆市为例 ，1995年重庆 之一 ．目前从化学角度分析酸雨对砼材料性能影响 市平均降水pH=4．6，历史上曾有过 pH=2．98的最 的系统研究报告 尚不多见，本文尝试从这一角度对 低点．进人上世纪 9o年代后我国酸雨源物质 so2和 酸雨腐蚀水泥砼材料的化学机理进行分析 ． N0 的排放量逐年增加，增至建国初期的 1O倍以 1 酸雨的分布及发展趋势 上，近年来每年排放量的增加都在 20％左右，与此 同时，酸雨分布 的区域面积也不断扩大，1983年全 酸雨指pH5．6的降雨、雪、雹、雾、露等大气降 国主要酸雨区域面积约有 65万 k ，约 占我国国土 水 ，全球有三大酸雨地区：西北欧、北美和中国南方 总面积的6．8％，目前主要酸雨区域面积已占到我 地区．欧洲经济合作与发展组织开展的专项研究证 国总面积