Resumen

Basándose en los principios de la termodinámica química, se dedujo la relación entre la temperatura y la energía libre de Gibbs de los productos de erosión generados durante el ataque de los sulfatos al hormigón de cemento. Se determinó teóricamente la orientación de las reacciones químicas del ataque del sulfato al hormigón de cemento, así como la concentración crítica de iones de sulfato y las condiciones de formación de los productos de erosión. Se investigó la composición de fases, la microestructura, la forma de los cristales y la morfología de los productos de erosión antes y después del ataque de sulfato mediante el microscopio electrónico de barrido ambiental y el análisis del espectro de energía (ESEM-EDS) y la difracción de rayos X (XRD). Los resultados muestran que los efectos de la concentración de iones de sulfato y la temperatura en el ataque de sulfato del hormigón de cemento son significativos, y los diferentes factores de influencia se correlacionan entre sí. La temperatura de transición cristalina entre la anhidrita y el yeso dihidratado es de 42°C, y la correspondiente concentración de ion sulfato es de aproximadamente 2,3 × 10-3 mol/L. Al mismo tiempo, la temperatura de transición cristalina entre la thenardita y la mirabilita es de 32,4°C. Además, la temperatura límite superior teórica y la concentración límite inferior de iones sulfato de la taumasita son 44°C y 0,0023 mol/L, respectivamente. Los resultados de ESEM-EDS y XRD implican que la termodinámica química puede ser utilizada para revelar el mecanismo de erosión del ataque de sulfato en el hormigón de cemento. Los principales productos de erosión del ataque de los sulfatos al hormigón de cemento son la etringita en forma de varilla con una mayor relación de esbeltez, el yeso en forma de placa, la sal de sulfato granular, el hidróxido de calcio incompletamente corroído y el esqueleto residual de hidrato de silicato de calcio. El ataque de los sulfatos tiene un doble efecto sobre las propiedades mecánicas de las probetas, que puede afectar a la microestructura, la composición de las fases, el tipo y la morfología de los productos de la erosión.

• Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
• Subjects:Water Structural engineering Asphalt Steel Concrete
• Palabras claves:ataque de sulfato, productos de erosión, hormigón de cemento, temperatura de transición cristalina, morfología de la erosión, concentración de iones de sulfato, composición de fase, termodinámica química, mecanismo de sulfato, energía de erosión
• Keywords:sulfate attack, erosion products, cement concrete, crystal transition temperature, morphology of erosion, sulfate ion concentration, phase composition, chemical thermodynamics, mechanism of sulfate, energy of erosion