田永靜， 韓靜云， 張小偉， 陳忠漢
(蘇州科技學院科技處，江蘇蘇州　215 011)

　　摘　要： 以在試驗室配制的高濃度有機污水(模擬生活污水)作為侵蝕液對兩種配合比的混凝土構(gòu)件進行快速腐蝕試驗，測定了其受腐蝕前后的質(zhì)量、抗折強度和抗壓強度。結(jié)果表明，生活污水對混凝土構(gòu)件存在明顯的腐蝕，以該法作為其快速腐蝕試驗方法是可行的。?
　　關(guān)鍵詞：生活污水；混凝土；快速腐蝕試驗?
　　中圖分類號：TU823
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)05-0091-02

　　 對城市污水處理系統(tǒng)中混凝土構(gòu)筑物耐久性的調(diào)查表明，其服務期僅為15年，但在污水腐蝕下局部已受到嚴重破壞^[1]。迄今為止，生活污水對混凝土構(gòu)件的腐蝕研究尚不多見，因為對其的腐蝕長時間才能表現(xiàn)，因此研究快速腐蝕試驗方法尤為重要。?

1 　試驗材料與方法

　　 從蘇州科技學院生活區(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 混凝土試件的制作
　　水泥：525號普通硅酸鹽水泥，蘇州第二水泥廠生產(chǎn)；
　　細骨料：細度模數(shù)為2.8的河砂，級配合格；
　　粗骨料：粒徑為5～10mm的碎石，級配合格；
　　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；
　　試件尺寸：40mm×40mm×160mm。
　　混凝土試件按表1的配合比配制。

表1　 混凝土配合比　　 kg/m³ 項目 水泥 河砂 碎石 水 外加劑 混合材料 O型 333 815 1 050 200 　 　 H型 415 864 1 090 149 4.15 41.5

1.2 試驗方法
　　① 將混凝土試件浸泡在污水中定期監(jiān)測，待COD值降至5000mg/L時則更換重新配制的污水，使COD濃度維持在9000～5000 mg/L。?
　　② 制作混凝土試件，標準養(yǎng)護28d，測其初始質(zhì)量、強度值后，分別浸泡在5倍體積的清水(作為對照)和模擬生活污水中(20℃，在浸泡時間分別為30、73、90、130、170d時，分別測試混凝土試件的質(zhì)量、抗折強度和抗壓強度。?

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，見圖1、2。

　　　

　　 質(zhì)量和強度變化的試驗結(jié)果見表2。

表2 在污水浸泡下的質(zhì)量及強度變化 時間(d) 0 30 73 90 130 170 質(zhì)量保留率(%) O型 清水 100 99.69 100.5 100.3 100.2 100.3 污水 100 99.38 98.93 99.2 98.2 97.6 H型 清水 100 100.2 100.2 100.3 100.3 100.2 污水 100 99.57 98.38 99.37 99.2 98.8 抗折強度 O型 清水(MPa) 7.54 7.18 7.51 7.61 7.85 7.35 污水(MPa) 7.54 7.86 7.48 6.67 6.3 6.16 損失率(%) 0 -9.471 0.399 12.352 19.745 16.598 H型 清水(MPa) 9.33 9.68 10.44 10.04 10.08 9.35 污水(MPa) 9.33 8.82 9.77 8.75 8.44 8.35 損失率(%) 0 8.884 6.418 13.147 16.270 10.695 抗壓強度 O型 清水(MPa) 52.0 56.6 54.1 56.1 54.35 59.2 污水(MPa) 52.0 56.4 44.0 46.2 39.96 42.8 損失率(%) 0 0.353 18.670 17.647 26.477 27.703 H型 清水(MPa) 87.1 96.3 92.3 85.2 82.7 86.1 污水(MPa) 87.1 93.8 84.6 78.3 67.5 75.4 損失率(%) 0 2.596 8.342 8.099 18.380 12.427

　　 盡管表2中的數(shù)據(jù)存在一定的波動性(這種波動是由試件制備本身造成的)，但總體趨勢表明兩種類型混凝土試件隨著浸泡時間的延長，質(zhì)量保留率及抗折、抗壓強度均明顯降低，且在本試驗模擬條件下隨著時間的延長，H型比O型更耐腐蝕。?
2.2 分析
　　 污水中含有大量無機物、有機物和極易于微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，對混凝土構(gòu)件具有潛在的腐蝕作用。調(diào)查表明，混凝土構(gòu)筑物在COD值為350～500mg/L的環(huán)境下工作15年后會受到明顯的腐蝕，池壁嚴重受損、粗骨料外露、部分混凝土被完全破壞(見圖3)。

　　 試驗中配制的COD值約為9000mg/L的模擬生活污水對混凝土試件靜態(tài)浸泡170d后，其強度明顯低于清水浸泡的試件，即污水對兩種混凝土試件具有一定的腐蝕作用，說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致混凝土強度的下降，因此該試驗方法作為快速腐蝕試驗方法是可行的。
　　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、鹽類的侵蝕以及環(huán)境水條件等[2]，故試驗中配制了兩種不同配合比的混凝土試件。試驗數(shù)據(jù)表明，摻有混合材料的混凝土試件(H型)對污水具有一定的耐腐蝕作用。

3　結(jié)論

　　①以配制的高濃度模擬生活污水侵蝕液浸泡混凝土試件時發(fā)生的加速腐蝕現(xiàn)象說明該試驗方法可用于混凝土構(gòu)件的快速腐蝕試驗。
　　②當混凝土中摻入混合材料時，可有效地提高耐腐蝕性。

參考文獻：

　　 [1] 韓靜云,等.污水處理系統(tǒng)中混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)狀調(diào)查及分析[J].混凝土，2000，(11)：52-54.
　　 [2] 韓同春，等.混凝土腐蝕的熱力學條件[J].混凝土，1997，(2)：38-46.

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　　收稿日期：2001-08-18