水泥抗海水侵蝕試驗方法

《水泥抗海水侵蝕試驗方法》（GB/T 38140-2019）規(guī)定了水泥抗海水侵蝕試驗方法的原理、試驗條件、試劑和材料、儀器設(shè)備、試體、試驗步驟和試驗數(shù)據(jù)處理。該標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥抗海水侵蝕性能的檢測與評價。

參考資料：

水泥抗海水侵蝕試驗方法制定背景

隨著中國“一帶一路”海洋強國戰(zhàn)略的實施，在未來一段時間內(nèi)，海洋工程建設(shè)勢必將成為中國經(jīng)濟建設(shè)中的一大戰(zhàn)略重點。然而，傳統(tǒng)硅酸鹽水泥應(yīng)用于海洋工程建設(shè)時，往往經(jīng)20年甚至10年左右的時間便會由于Cl-滲透、硫酸鹽、鎂鹽等化學(xué)腐蝕作用而導(dǎo)致鋼筋銹蝕、基體膨脹，從而造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞，進而導(dǎo)致海洋工程結(jié)構(gòu)耐久性能大為降低。海水侵蝕對混凝土造成的維修、加固費用增加了海水環(huán)境下建筑工程的成本，給國家經(jīng)濟發(fā)展造成巨大的損失?？梢姡Ｑ蟓h(huán)境下水泥基材料的耐久性問題必須予以充分的重視。其中，采用何種試驗方法來準(zhǔn)確評價水泥基膠凝材料的抗海水侵蝕性能是解決耐久性問題的重要一環(huán)，對于保證海洋工程結(jié)構(gòu)耐久性具有重要意義。

但只有單獨的水泥氯離子擴散系數(shù)檢驗方法和水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗方法，而海水成分復(fù)雜，包含Cl-、SO42-、Mg2 、Na 、K 等多種離子，由于沒有相應(yīng)的性能檢測標(biāo)準(zhǔn)，且缺乏對提高水泥抗海水侵蝕能力的足夠重視，相同技術(shù)條件下混凝土工程抗氯離子侵蝕能力存在差異。因而，為了保障海洋工程耐久性，做到百年大計，急需制訂相應(yīng)的水泥膠砂抗海水侵蝕試驗方法標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范海洋工程用水泥的使用，以滿足以后現(xiàn)代海洋工程發(fā)展建設(shè)的需要。

水泥抗海水侵蝕試驗方法編制進程

• 標(biāo)準(zhǔn)計劃

2016年11月22日，國家標(biāo)準(zhǔn)計劃《水泥抗海水侵蝕試驗方法》（20161855-T-609）下達，項目周期24個月，由中國建筑材料聯(lián)合會提出，TC184（全國水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）歸口上報及執(zhí)行，主管部門為中國建筑材料聯(lián)合會。

• 發(fā)布實施

2019年10月18日，國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥抗海水侵蝕試驗方法》（GB/T 38140-2019）由中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布。

2020年9月1日，國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥抗海水侵蝕試驗方法》（GB/T 38140-2019）實施。

水泥抗海水侵蝕試驗方法制定依據(jù)

國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥抗海水侵蝕試驗方法》（GB/T 38140-2019）依據(jù)中國國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。

水泥抗海水侵蝕試驗方法起草工作

主要起草單位：中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、江蘇南通二建集團有限公司、安徽中鐵工程材料科技有限公司、華潤水泥技術(shù)研發(fā)有限公司、中交一公局廈門檢測技術(shù)有限公司、鐵正檢測科技有限公司、中交四航工程研究院有限公司、南通路橋工程有限公司、南通大學(xué)、北京耐爾得智能科技有限公司、安徽省七星工程測試有限公司、廣東冠粵路橋有限公司、廣東省源大水利水電集團有限公司、中建二局第三建筑工程有限公司、福建大力新型建材科技有限公司、寧波科環(huán)新型建材股份有限公司、黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司、河南華埔建筑裝飾工程有限公司、廈門艾思歐標(biāo)準(zhǔn)砂有限公司、中國水利水電第十一工程局有限公司、廣東省建筑科學(xué)研究院集團股份有限公司、上海市建筑科學(xué)研究院、南通市建筑科學(xué)研究院有限公司、北京市政建設(shè)集團有限責(zé)任公司、浙江萬諾建設(shè)有限公司、中建二局第二建筑工程有限公司、健研檢測集團有限公司、長江水利委員會長江科學(xué)院、河北建設(shè)集團股份有限公司。

主要起草人：魏麗穎、劉晨、馬兆模、馬國寧、張金良、季根蔡、鄭旭、黃海、熊建波、張革命、黃斌、謝生華、矯恒信、蘇磊、郝進秀、高秀美、郭飛、張卉伊、安會麗、李連生、周世華、姚元朝、李兆新、溫培艷、俞樞根、顏碧蘭、楊曉東、王忠、孫志勝、吳向東、陳娟、鄭靚、林永權(quán)、謝任芝、楊和明、羅偉、李鳳華、楊利香、崔建生、成張佳寧、張保巖、謝添、陳燕平、董蕓、史東庫、楊建會。

參考資料：

《水泥抗海水侵蝕試驗方法》（GB/T 38140-2019）旨在使試驗條件更加符合海洋環(huán)境下水泥基材料服役的實際情況，更科學(xué)合理地評價海工水泥基材料的抗海水侵蝕性能，對于海洋工程選擇適合的水泥，提升工程安全和延長使用壽命具有重要意義，更好地為海洋工程服務(wù)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈。提升建筑物的耐久性是最有效的節(jié)能減排措施，能夠創(chuàng)造顯著的社會經(jīng)濟效益。 2100433B

國內(nèi)外研究混凝土溶蝕的試驗方法有很多，歸納起來有直接法和間接法兩種，直接法就是模擬工程的實際情況，直接用水或水溶液侵蝕水泥石、砂漿或混凝土試件；間接法是為了解決直接法試驗時間長的缺點，通過一定的手段，加快侵蝕的速度，即快速試驗方法。

溶出性侵蝕直接法

直接法侵蝕試驗一般采取如下三類方法：浸析法、穿流法和噴射法。

浸析法是將養(yǎng)護到一定齡期的水泥石破碎，取一定粒徑的顆粒作為試樣，加入一定量的蒸餾水或者不同pH值的侵蝕水，浸泡、攪拌一定時間后，測定其中的離子含量的變化，計算Ca(OH)₂或其他離子的溶出量?；蛘邔⒁?guī)定形狀和尺寸的試件直接浸泡在相應(yīng)的溶液中一段時間，測定其質(zhì)量損失、強度損失以及孔隙結(jié)構(gòu)的變化。該方法操作簡單、迅速，試驗復(fù)現(xiàn)性好，國外很多相關(guān)規(guī)范常采用此類方法，如荷蘭、德國、法國等。

如荷蘭國家標(biāo)準(zhǔn)《粒狀和整體結(jié)構(gòu)材料和廢棄料的滲濾性測定》(NEN7341)圈中是將材料磨細到小于125μm L/s(液固比)=50 L/kg進行溶蝕試驗，分別用pH=7的去離子水和pH=4的酸性溶液，溶蝕時間為3h，以兩種實驗結(jié)果結(jié)合起來進行分析。而荷蘭另一國家標(biāo)準(zhǔn)《整體結(jié)構(gòu)材料和廢棄料的滲濾性擴散法測定》(NEN7345)則是采用整塊材料浸泡于水中，通過更換水連續(xù)測定，溶蝕時間最長達到64d。

穿流法是采用一定壓力的水強制穿過混凝土或砂漿試件，測定滲透的量以及其中的離子含量。這種方法尚未用于酸或其他侵蝕溶液，但這種方法最接近擋水建筑物的實際情況。

噴射法是以純水用噴嘴噴出，射到砂漿試件的表面上，根據(jù)肉眼觀察，估計其磨損或侵蝕的成都，或者用試件的失重作為水泥溶蝕的量度。

溶出性侵蝕間接法

間接法一般采用某種加速試驗法。法國研究人員采用了NH₄NO₃溶液加速溶蝕方法研究了C_a(OH)₂以及C-S-H的溶蝕特性，并建立了溶蝕過程損失和孔隙率增加的模型。

通常將水泥石受到的侵蝕分為3種基本類型：

①溶出性侵蝕，又稱軟水侵蝕。

②碳酸、無機酸及鎂鹽侵蝕。

③硫酸鹽侵蝕。

水泥抗環(huán)境水侵蝕性是指水泥石抵抗環(huán)境水中侵蝕性介質(zhì)作用的能力。水泥（混凝土）用于經(jīng)常與水接觸的建筑物，會受到各種環(huán)境水（海水、河水、地下水等）中侵蝕性介質(zhì)的侵蝕，使水泥石結(jié)構(gòu)遭到破壞，降低混凝土強度與耐久性，最后導(dǎo)致建筑物破壞。