Page 80 - 2024年第55卷第4期

发生聚合反应，逐渐转变为无定形硅胶并伴随孔结构粗化，从而导致水化产物胶凝性丧失、宏观性能
下降，具体结论如下：（ １）ＣＳ水化产物与酸性侵蚀液发生中和反应，使侵蚀液 ｐＨ值快速升高，反应
３
稳定后溶液 ｐＨ值大小次序与初始次序一致。（２）脱钙溶蚀反应先造成 ＣＳ水化产物中氢氧化钙全部溶
３
解，然后降低化学结合水含量；侵蚀液的 ｐＨ值越低，水化产物化学结合水含量也越低。（３）溶蚀促进
水化硅酸钙凝胶中硅氧四面体的聚合，较高溶蚀程度时水化硅酸钙凝胶转变为无定形硅胶。（ ４）溶蚀
降低了水化硅酸钙凝胶纳观形貌的密实程度、增加了水化硅酸钙凝胶棒的空心程度，侵蚀溶液 ｐＨ值
越低、变化程度越大。（ ５）溶蚀粗化了 ＣＳ水化产物的孔结构并增加比表面积，当水化硅酸钙大量转
３
变为硅胶时，孔结构的粗化程度和比表面积的增长程度均会显著提升。
本研究从微纳观尺度揭示了水下区大坝混凝土溶蚀劣化机理，为从 “自下而上” 提升大坝混凝土
抗溶蚀性能提供了理论依据：根据不同溶蚀程度下的微结构劣化特性，通过调控水化产物的物相组成
和水化硅酸钙（Ｃ － Ｓ － Ｈ）凝胶的硅链结构，使混凝土具备更强的抗溶蚀性能。研究成果可指导溶蚀环境
下大坝混凝土的主动设计与防护。

参 考 文 献：

［ １］ ＣＨＥＮＴ，ＧＡＯＸ．ＨｏｗｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎｃｕｒｉｎｇｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｃａｌｅａｃｈｉｎｇｏｆＰｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅ：Ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｍａｔｈ
ｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃＳｏｃｉｅｔｙ，２０１９，１０２（１２）：７７５５ － ７７６７．
［ ２］ ＳＨＩＣ，ＳＴＥＧＥＭＡＮＮＪ．Ａｃｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｅｍｅｎｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅ
ｓｅａｒｃｈ ，２０００，３０（５）：８０３ － ８０８．
［ ３］ ＧＡＲＣＩＡ － ＬＯＤＥＩＲＯＩ，ＧＯＲＡＣＣＩＧ， ＤＯＬＡＤＯ ＪＳ， ｅｔａｌ．Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓｉｎａ
Ｐｏｒｔｌａｎｄｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅａｆｔｅｒａｎａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｄｅｃａｌｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ ［Ｊ］．ＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２１，
１４０：１０６３１２．
［ ４］ 王少伟，徐应莉，徐丛．基于数值模拟的混凝土坝渗透溶蚀劣化时空特征［Ｊ］．水电能源科学，２０２１，３９
（１）：８７ － ９１．
［ ５］ 王海龙，郭崇波，邹道勤，等．侵蚀性水作用下混凝土的钙溶蚀模型［Ｊ］．水利水电科技进展，２０１８，３８
（３）：２６ － ３１．
［ ６］ 孔祥芝，陈改新，李曙光，等．渗漏溶蚀作用下碾压混凝土层（缝）面抗剪强度衰减规律试验研究［Ｊ］．水
利学报，２０１７，４８（９）：１０８２ － １０８８．
［ ７］ 周欣竹，陈翱翔，郑建军，等．溶蚀粉 煤 灰 混 凝 土 强 度 和 弹 性 模 量 退 化 的 试 验 研 究 ［Ｊ］．混 凝 土，２０１８
（１）：１ － ４．
［ ８］ ＡＳＨＲＡＦＷ，ＯＬＥＫＪ．Ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃａｎｄｎｏｎ － ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃａｌｃｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅｓ：ｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
ｌｏｗ － ｌｉｍｅｃａｌｃｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅｓｉｎｃｅｍｅｎｔ － ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，２０１６，５１（１３）：６１７３ －
６１９１．
［ ９］ ＪＩＮＭ，ＬＩＷ，ＭＡ Ｙ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｉｇｈｔｒａｄｉａｔｉｏｎｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ － ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｒｉｃａｌｃｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ（Ｃ Ｓ）
３
ｈｙｄｒａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＴｏｄａｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０２３，３５：１０５８３６．
［１０］ ＢＵＬＬＡＲＤＪＷ，ＪＥＮＮＩＮＧＳＨ Ｍ，ＬＩＶＩＮＧＳＴＯＮＲＡ，ｅｔａｌ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｃｅｍｅｎｔｈｙｄｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔａｎｄ
ＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ ，２０１１，４１（１２）：１２０８ － １２２３．
［１１］ ＴＡＪＵＥＬＯＲＥ，ＲＩＣＨＡＲＤＳＯＮＩＧ，ＢＬＡＣＫＬ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｉｌｉｃａｔｅａｎｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆ
ｃａｌｃｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅｈｙｄｒａｔｅｓ （Ｃ － Ｓ － Ｈ）ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｅｄｂｙｓｉｌｉｃａ － ｌｉｍｅｒｅａｃｔｉｏｎａｎｄｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｔｒｉｃａｌｃｉｕｍｓｉｌｉ
ｃａｔｅ （ＣＳ）［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＡｐｐｌｉｅｄＣｅｒａｍｉｃｓ，２０１５，１１４（７）：３６２ － ３７１．
３
［１２］ ＫＡＮＧＮＩ － ＦＯＬＩＥ，ＰＯＹＥＴＳ，ＬＥＢＥＳＣＯＰＰ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｌｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅｓ：Ｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌｏｒｉ
ｇｉｎｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｎｇｅｓａｎｄｓｈｒｉｎｋａｇｅ ［Ｊ］．ＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２１，１４４：１０６４４６．
［１３］ ＬＩＱ，ＧＥＹ，ＧＥＮＧＧ，ｅｔａｌ．ＣａＣｌ － ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｔｒｉｃａｌｃｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ：ＡＳＴＸＭ ｓｔｕｄｙｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ
２
２９
ＳｉＭＡＳＮＭＲ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１５，１６（１）：４１２．
［１４］ 刘琪，冯攀，叶少雄，等．硅 酸 三 钙 在 含 氯 离 子 或 镁 离 子 溶 液 中 的 溶 解 动 力 学 行 为 ［Ｊ］．硅 酸 盐 学 报，
２０２１，４９（５）：９２８ － ９３８．
［１５］ ＬＩＸ，ＯＵＺＩＡＡ，ＳＣＲＩＶＥＮＥＲＫ．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＣ Ｓｏｎｔｈｅｋｉｌｏｇｒａｍ ｓｃａｌｅ［Ｊ］．ＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅ
３
— ４ ５ —
４