粉煤灰对碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的影响

李长成， 徐振然， 陈同德

（1.中国建筑材料科学研究总院 绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024；2.滨州技术学院 电气工程系，山东 滨州 256603）

石灰石粉作为水泥混合材和混凝土的矿物掺合料可以降低成本、提高资源利用效率，在中国水泥混凝土行业得到了广泛应用.然而，当有充足的硫酸盐及水，且温度较低（＜15℃）时，掺石灰石粉水泥基材料就有可能发生碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀（thaumasite formation of sulfate attack，TSA）破坏.与传统硫酸盐侵蚀不同，TSA直接破坏水泥石中的CS－H凝胶，并使其转变为烂泥状物质，由表及里脱落，最终导致水泥基材料完全失去胶凝性.粉煤灰作为矿物掺合料可显著改善水泥基材料抗传统硫酸盐侵蚀性能.但是，有关粉煤灰取代水泥后对水泥基材料TSA影响的研究结果存在较大争议.部分研究认为掺粉煤灰的混凝土或砂浆在低温下更易发生TSA［1］，甚至掺50%（质量分数）粉煤灰也会发生TSA，而且强度损失很大.然而，也有试验表明，粉煤灰的掺入能延缓 TSA的破坏作用［2］.尹耿［3］认为，掺入粉煤灰能有效延缓或者抑制水泥基材料中外来侵蚀介质的侵蚀反应，并且粉煤灰掺量越高，侵蚀环境中试件的外观完整性保持越好，强度损失率越低.本文针对上述存在的争议，选择4种粉煤灰，运用灰色关联分析了粉煤灰组成、掺量对水泥基材料的TSA影响规律，进一步阐述了粉煤灰的作用机理.

1 原材料与试验方法

1.1 原材料

水泥（PC），北京兴发水泥有限公司生产的P·Ⅰ42.5水泥.石灰石粉（LP），河北灵寿生产.粉煤……