生活污水對(duì)混凝土構(gòu)件的快速腐蝕試驗(yàn)

1、    生活污水對(duì)混凝土構(gòu)件的快速腐蝕試驗(yàn)            作者：田永靜 韓靜云 張小時(shí)間：2007-11-24 17:36:00                     摘要：以在試驗(yàn)室配制的高濃度有機(jī)污水(模擬生活污水)作為侵蝕液

2、對(duì)兩種配合比的混凝土構(gòu)件進(jìn)行快速腐蝕試驗(yàn)，測(cè)定了其受腐蝕前后的質(zhì)量、抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。結(jié)果表明，生活污水對(duì)混凝土構(gòu)件存在明顯的腐蝕，以該法作為其快速腐蝕試驗(yàn)方法是可行的。 關(guān)鍵詞：生活污水 混凝土 快速腐蝕試驗(yàn)   對(duì)城市污水處理系統(tǒng)中混凝土構(gòu)筑物耐久性的調(diào)查表明，其服務(wù)期僅為15年，但在污水腐蝕下局部已受到嚴(yán)重破壞1。迄今為止，生活污水對(duì)混凝土構(gòu)件的腐蝕研究尚不多見(jiàn)，因?yàn)閷?duì)其的腐蝕長(zhǎng)時(shí)間才能表現(xiàn)，因此研究快速腐蝕試驗(yàn)方法尤為重要。1 試驗(yàn)材料與方法 從蘇州科技學(xué)院生活區(qū)污水管道取水，添加適量葡萄糖、氮、磷、微量元素等，配制成初始COD為9000mg/L左右的模擬生活污水。1.1

3、混凝土試件的制作水泥：525號(hào)普通硅酸鹽水泥，蘇州第二水泥廠(chǎng)生產(chǎn)；細(xì)骨料：細(xì)度模數(shù)為2.8的河砂，級(jí)配合格；粗骨料：粒徑為510mm的碎石，級(jí)配合格；外加劑：AF高效減水劑，蘇州混凝土水泥制品研究院研制；混合材料：硅灰，青海硅鐵合金廠(chǎng)；試件尺寸：40mm×40mm×160mm?；炷猎嚰幢?的配合比配制。表1 混凝土配合比 kg/m3項(xiàng)目水泥河砂碎石水外加劑混合材料O型3338151 050200H型4158641 0901494.1541.51.2 試驗(yàn)方法 將混凝土試件浸泡在污水中定期監(jiān)測(cè)，待COD值降至5000mg/L時(shí)則更換重新配制的污水，使COD濃度維持在900

4、05000 mg/L。 制作混凝土試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，測(cè)其初始質(zhì)量、強(qiáng)度值后，分別浸泡在5倍體積的清水(作為對(duì)照)和模擬生活污水中(20，在浸泡時(shí)間分別為30、73、90、130、170d時(shí)，分別測(cè)試混凝土試件的質(zhì)量、抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。2 結(jié)果與分析 經(jīng)模擬生活污水浸泡后的試件表面粗糙、起砂或露砂，見(jiàn)圖1、2。 質(zhì)量和強(qiáng)度變化的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2 在污水浸泡下的質(zhì)量及強(qiáng)度變化時(shí)間(d)0307390130170質(zhì)量保留率(%)O型清水10099.69100.5100.3100.2100.3污水10099.3898.9399.298.297.6H型清水100100.2100.2100.31

5、00.3100.2污水10099.5798.3899.3799.298.8抗折強(qiáng)度O型清水(MPa)7.547.187.517.617.857.35污水(MPa)7.547.867.486.676.36.16損失率(%)0-9.4710.39912.35219.74516.598H型清水(MPa)9.339.6810.4410.0410.089.35污水(MPa)9.338.829.778.758.448.35損失率(%)08.8846.41813.14716.27010.695抗壓強(qiáng)度O型清水(MPa)52.056.654.156.154.3559.2污水(MPa)52.056.444.04

6、6.239.9642.8損失率(%)00.35318.67017.64726.47727.703H型清水(MPa)87.196.392.385.282.786.1污水(MPa)87.193.884.678.367.575.4損失率(%)02.5968.3428.09918.38012.427 盡管表2中的數(shù)據(jù)存在一定的波動(dòng)性(這種波動(dòng)是由試件制備本身造成的)，但總體趨勢(shì)表明兩種類(lèi)型混凝土試件隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，質(zhì)量保留率及抗折、抗壓強(qiáng)度均明顯降低，且在本試驗(yàn)?zāi)M條件下隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，H型比O型更耐腐蝕。2.2 分析 污水中含有大量無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和極易于微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)混凝土構(gòu)件具有潛在

7、的腐蝕作用。調(diào)查表明，混凝土構(gòu)筑物在COD值為350500mg/L的環(huán)境下工作15年后會(huì)受到明顯的腐蝕，池壁嚴(yán)重受損、粗骨料外露、部分混凝土被完全破壞(見(jiàn)圖3)。 試驗(yàn)中配制的COD值約為9000mg/L的模擬生活污水對(duì)混凝土試件靜態(tài)浸泡170d后，其強(qiáng)度明顯低于清水浸泡的試件，即污水對(duì)兩種混凝土試件具有一定的腐蝕作用，說(shuō)明這種腐蝕作用不是溶出型腐蝕，而很可能是改變了水泥的水化相，使其失去了膠凝作用而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的下降，因此該試驗(yàn)方法作為快速腐蝕試驗(yàn)方法是可行的。由于混凝土構(gòu)件的耐久性受到多種因素的影響，如水灰比、骨料的性質(zhì)、冷熱交替、干濕交替、鹽類(lèi)的侵蝕以及環(huán)境水條件等2，故試驗(yàn)中配制了兩種不同配合比的混凝土試件。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，摻有混合材料的混凝土試件(H型)對(duì)污水具有一定的耐腐蝕作用。3結(jié)論以配制的高濃度模擬生活污水侵蝕液浸泡混凝土試件時(shí)發(fā)生的加速腐蝕現(xiàn)象說(shuō)明該試驗(yàn)方法可用于混凝土構(gòu)件的快速腐蝕試驗(yàn)。當(dāng)混凝土中摻入混合材料時(shí)，