含亚铁离子的地下水对桩基混凝土的侵蚀.pdf

2 0 1 3N O 2粉煤灰综合利用F L Y A S HC O M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N含亚铁离子的地下水对桩基混凝土的侵蚀G r o u n dW a t e rC o n t a i n i n gF e r r o u sI o n so nP i l eF o u n d a t i o nC o n c r e t eE r o s i o n张防震(嘉盛混凝土有限公司，南京市2 1 0 0 3 9)摘要：通过分析含亚铁离子的地下水对桩基的破坏，指出有害离子对桩基侵蚀的严重性，施工中应采取相应的对关键词：亚铁离子；侵蚀；F e”；C a(0 H)2中图分类号：T U 4 7 3 1+6文献标识码：B文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 3)0 20 0 4 8 0 2地下工程是上部建筑的基础，要做好地下隐蔽工程，首先要对地质条件和地下水情况作全面系统的分析，了解。地下水质对混凝土质量的影响是很大的，有时是完全破坏性的。某冶金厂职工集资房工程，其配套车库为5 0 0 0 m 2地下人防，人工挖孔桩设计标号为C 3 0，桩基大部份采用商品混凝土，一部分为自搅拌混凝土。车库基坑深为一3 m，人工桩长度约1 2 m(从基坑底算起)。在所有混凝土浇注完毕，破桩时发现有两根桩桩头强度发展正常，桩身一I m 处至桩底强度均较低，有的甚至没有强度，从芯样的多孔和不致密表明桩身混凝土已被严重侵蚀，此两根桩均为商品混凝土。与其相邻的自搅拌混凝土桩身也明显受侵蚀，但比商品混凝土稍好些。为了查明原因，首先我们从渗满水的桩基坑里取水样，并在距基坑0 5 m 处取潮湿土样分析环境因素。其次我们用混凝土取芯机把受侵蚀严重的桩沿桩身钻取混凝土芯样，并取了不同深度的混凝土芯样进行分析。水和土样经化验，结果如下：基坑水P“值9 5，水样P H 值偏高主要由于溶蚀混凝土所致；水中含有少量的F e 2+呈浅绿色，F e 2+不会与混凝土产生直接化学侵蚀，但由于F e(O H)。溶解度小于C a(O H)。，F e 2 1。置换大量的C a 2+，加速C a(O H)：的溶蚀，使混凝土结构解体，造成混凝土破坏；潮湿土P H 值7 8，不含其它有害的离子。混凝土从桩头至一1 5 m 处依次取4 个芯样B 1、收稿日期：2 0 1 2-0 62 54 8B 2、B 3、B 4：桩头B 1：混凝土较密实，芯样光洁，强度很高；过度区B 2：混凝土不密实，芯样有被溶蚀的空隙；病态混凝土B 3：混凝土无强度，芯样不成型、潮湿，严重侵蚀；病态混凝土B 4：混凝土呈松散状，粘糊状物。样品C a(O H)：含量分析见表1。表1C a(O H)：含量分析表B 1 至B 4 样品混凝土强度大幅降低，C a()H)：含量的大幅减少，证实了混凝土中的C a(O H)：被含亚铁离子的地下水大量溶蚀出去，成混凝土强度下降，结构解体。为了进一步确认破坏原因，我们对试样化学组成和化学结合水量及水化程度进行分析见表2 和表3，并结合混凝土配比配合比见表4 综合分析：表2 试样的化学成分粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 3N O 2表3 试样的化学结合水量及水化程度表4 混凝土的配合比病态混凝土B 3、B 4 水化程度较低，B 4 化学分析结果中A 1：O。、C a O、S i O。均与其他结果有较大偏差，其中B 4 结果与X R D 结果相符，均表现为C a(O H)。含量偏低，反应出严重的C a(O H)：溶蚀。混凝土当时龄期为3 0 d，日平均气温2 1，水泥水化程度比较高，但粉煤灰二次水化程度并不高，此混凝土胶凝材料中有2 1 6 的粉煤灰。当地下水侵蚀时，胶凝材料中C a(O H)。不断被溶出，粉煤灰的反应条件不断恶化，反应活性自然降低，粉煤灰中的S i O。含量远大于水泥，所以化学分析中B 4 的C a O 含量低，S i O。含量高，水化程度也低。反之，B 1 中C a(O H)。没受到溶蚀，B 2 中C a(O H)：受到轻度溶蚀，其粉煤灰反应条件较好，二次反应程度也高，所以其水化程度较高。如仅仅对水泥而言，水化程度基本是相当。自搅拌混凝土无严重溶蚀，主要是由于其没有掺缓凝剂和掺合料粉煤灰，凝结时间短，强度增长快，混凝土在塑性状态时间短，此阶段受侵蚀也少；而商品混凝土在流动性和塑性状态下保持时间较长，而在混凝土终凝前及前期强度较低时流动的地下水对混凝土的溶蚀和F e 2+对溶蚀的加剧，在混凝土中形成初期破坏及溶蚀通道，造成后期的大量破坏，所以商品混凝土遭受的危害较大。结论(1)此桩的破坏完全是地下水