大多數(shù)土壤中都含有一些硫酸鹽,若其硫酸鹽濃度低,則對
灌漿料不會產(chǎn)生顯著的影響;若硫酸鹽濃度高,則可對其建筑物或構(gòu)筑物的地下部分,如橋梁、隧道、涵洞和房屋的基礎(chǔ)產(chǎn)生顯著的破壞作用。這種破壞可能以膨脹形式出現(xiàn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位移。例如,前東德Magdeburg城泉水的SO-24含量達2040mg/L,在4年內(nèi)由于灌漿料膨脹使ELbe河橋樁升高8cm,造成嚴重開裂,導(dǎo)致拆除并重建這些橋樁。硫酸鹽膨脹也可使灌漿料中的水泥水化產(chǎn)物喪失膠凝性,呈酥松狀或糊狀。例如,加拿大西部大草原土壤含堿的硫酸鹽濃度高達15%(地下水經(jīng)常含有硫酸鹽4000gm/L~9000mg/L),由于硫酸鹽侵蝕,
灌漿料呈多孔和酥松,最終成為無粘結(jié)力的物質(zhì)。我國隧道工程中也常遇到硫酸鹽濃度高的地質(zhì)環(huán)境。例如青藏鐵路要經(jīng)過硫酸鹽濃度相當(dāng)高的鹽湖地區(qū),云貴高原的山地。雖然我國已有抗硫酸鹽水泥的標準,但對如何配制和澆筑抗硫酸鹽灌漿料仍缺乏足夠的施工技術(shù)和經(jīng)驗。
中國水科院西北科研所曾對不同品種水泥(及粉煤灰摻量)的抗硫酸鹽性能進行了對比性試驗(《西北水電》1994, NO1,p49)。試驗采用了被認為具有較高抗硫酸鹽性的4種水泥:抗硫酸鹽硅酸鹽水泥,抗硫酸鹽礦渣水泥,中熱硅酸鹽水泥,低熱微膨脹水泥。抗腐蝕性試驗采用GB749-65(慢蝕法)及GB2420-80(快蝕法),并采用抗蝕系數(shù)K進行抗硫酸鹽性能的評價。
甘肅省八盤峽水電站與中國水科院合作,于96年對該水電站大壩左平洞內(nèi)的支護灌漿料硫酸鹽腐蝕問題進行了現(xiàn)場試驗(《灌漿料與水泥制品》1997,NO2, p10)。洞內(nèi)地下水的SO-24 含量6000~15000mg/L,Mg+2含量900~2100mg/L,屬高濃度的硫酸鹽與鎂鹽綜合腐蝕環(huán)境。經(jīng)材料對比性試驗及平洞內(nèi)的現(xiàn)場澆筑灌漿料驗證,與抗硫酸鹽水泥相比,采用低熱礦渣水泥配制的灌漿料具有優(yōu)良的抗硫酸鹽性能。
南京水科院于99年對新疆“635”水利樞紐發(fā)電引水豎井內(nèi)支護
灌漿料的硫酸鹽腐蝕問題進行了試驗研究與現(xiàn)場換填灌漿料施工(《水利水運工程學(xué)報》2002.3,NO1, p31)。豎井內(nèi)地下水的SO-24 含量8645~12487mg/L,Mg+2含量2675mg/L,pH3~4,屬高濃度硫酸鎂腐蝕環(huán)境。換填灌漿料采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥和礦渣粉配料,豎井壁的支護灌漿料按分段換填法施工。防滲砂漿采用丙烯酸乳液與砂組成的聚合物砂漿——用于漏水孔縫的堵漏。該防腐堵漏工程完成2年后回訪,防腐堵漏效果顯著而無任何新的滲漏和腐蝕問題。