基于正交试验的混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究
Study on the sulfate corrosion resistance performance of concrete based on orthogonal tests
关键词：
混凝土；抗硫酸盐腐蚀性能；正交试验；抗压强度；强度退化率
Key words：
Concrete; Sulfate corrosion resistance performance; Orthogonal test; Compressive strength; Strength degradation rate
刊期：
2026年第1期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.24110561
文章编号：
基金项目：
国家自然科学基金项目（51972337）；江苏省高等学校自然科学研究重大项目资助项目（22KJA560001）；2024年江苏高校“青蓝工程”培养对象项目资助项目（苏教师函〔2024〕2号）。
作者：
于贵霞1，阴琪翔2，姬永生3，杜健民3，唐小东4
单位：
1.江苏联合职业技术学院无锡交通分院，江苏 无锡 214151；2.江苏建筑职业技术学院 建筑建造 学院，江苏 徐州 221116；3.中国矿业大学 力学与土木工程学院 江苏省土木工程环境灾变与结构 可靠性重点实验室，江苏 徐州 221116；4.中国联合工程有限公司，浙江 杭州 310000
摘要
摘 要：通过正交试验方法研究了Na2SO4溶液浓度（2%、5%、10%）、水胶比（0.4、0.5、0.6）、粉煤灰掺量（0、10%、20%）对混凝土抗压强度、强度退化率、质量损失率的影响，分析了混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能。结果表明：整体来看，Na2SO4溶液浓度和水胶比对混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能影响相对较大，粉煤灰掺量的影响相对较小，混凝土抗硫酸盐腐蚀性能最佳组合为A1B1C2，即Na2SO4溶液浓度为2%、水胶比为0.4、粉煤灰掺量为10%。
Abstract: The effects of Na2SO4 solution concentration (2%, 5%, 10%), water-binder ratio (0.4, 0.5, 0.6), and fly ash content (0, 10%, 20%) on the compressive strength, strength degradation rate, and mass loss rate of concrete were studied through orthogonal experimental method, and the sulfate corrosion resistance performance of concrete was analyzed. The results indicate that, overall, the concentration of Na2SO4 solution and the water-binder ratio have a relatively significant impact on the sulfate corrosion resistance performance of concrete, while the effect of fly ash content is relatively small. The optimal combination for the sulfate corrosion resistance performance of concrete is A1B1C2, which corresponds to a Na2SO4 solution concentration of 2%, a water-binder ratio of 0.4, and a fly ash content of 10%.
结论
（1）各因素对抗压强度的影响大小排序为水胶比＞Na2SO4溶液浓度＞粉煤灰掺量，A1B1C1（即2%Na2SO4溶液浓度、0.4水胶比、0粉煤灰掺量）是抗压强度最佳的组合。随着Na2SO4溶液浓度的增加，试件的抗压强度降低。随着水胶比的增加，试件的抗压强度降低。随着粉煤灰掺量的增加，试件的抗压强度先降后增。
（2）各因素对强度退化率的影响程度大小排序为Na2SO4溶液浓度＞水胶比＞粉煤灰掺量，A1B1C2（即2%Na2SO4溶液浓度、0.4水胶比、10%粉煤灰掺量）是强度退化率最小的最佳组合。随着Na2SO4溶液浓度的增加，试件的强度退化率增加。随着水胶比的增加，试件的强度退化率增加。随着粉煤灰掺量的增加，试件的强度退化率先降后增。
（3）各因素对质量损失率的影响程度大小排序为Na2SO4溶液浓度＞水胶比＞粉煤灰掺量，A1B3C2（即2%Na2SO4溶液浓度、0.6水胶比、10%粉煤灰掺量）是质量损失率最小的最佳组合。随着Na2SO4溶液浓度的增加，试件的质量损失率增加。随着水胶比的增加，试件的质量损失率先增后降。随着粉煤灰掺量的增加，试件的质量损失率先降后增。
（4）总体来看，对于混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能而言，Na2SO4溶液浓度的影响最大，水胶比次之，粉煤灰掺量的影响最小，混凝土抗硫酸盐腐蚀性能最佳组合为A1B1C2，即2%Na2SO4溶液浓度、0.4水胶比、10%粉煤灰掺量。
（5）在实际工程中，为了提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能，应适当在混凝土表面涂覆能阻隔SO42-进入的防护涂层，从源头上切断硫酸盐的入侵；调整配合比，制备密实度、耐久性能更好的混凝土结构；提高混凝土施工工艺，有效控制收缩和温度裂缝，及时、足时养护，也是提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能有效措施。
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引用本文
于贵霞,阴琪翔,姬永生,等.基于正交试验的混凝土抗硫酸盐腐蚀性能研究[J].混凝土与水泥制品,2026(1):5-9.
YU G X,YIN Q X,JI Y S,Study on the sulfate corrosion resistance performance of concrete based on orthogonal tests[J].China Concrete and Cement Products,2026(1):5-9.
上一个： 冻融损伤碾压混凝土动态压缩力学性能研究
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