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【摘 要】混凝土的硫酸盐侵蚀是一个复杂的物理化学过程，本文通过查阅多方资料并结合部分经验阐述了硫酸盐在混凝土中侵蚀机制和影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的主要因素，最后提出了防止硫酸盐盐对混凝土侵蚀所采取的一些措施，可更好的指导实践，以期为同行提供参考。
【关键词】硫酸盐；钢筋混凝土；侵蚀机理；防治措施
1. 引言
硫酸盐侵蚀对混凝土的破坏实质，是环境水中的SO42-进入混凝土内部，与水泥石的某些固相组分发生化学反应而生成一种难溶的盐类矿物，这些难溶的盐类矿物由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀，形成膨胀内应力，当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土的破坏。固体盐类并不侵蚀混凝土，只有盐溶液才能和硬化水泥浆发生化学反应。
2. 硫酸盐在混凝土中的侵蚀机理
（1）混凝土的硫酸盐侵蚀是一个复杂的物理化学过程，国内外许多学者在侵蚀机理方面作了大量的研究，在混凝土这种碱性环境条件下，因结晶体积膨胀而导致混凝土破坏，为结晶膨胀性侵蚀，一般把硫酸盐侵蚀按结晶情况分为钙矾石结晶（E盐破坏）和石膏结晶（G盐破坏）两种形式。
（2）环境水中的SO42-与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙反应生成三硫型水化硫铝酸钙（钙矾石），固相体积增大约94%，其溶解度极小，即使在很低的石灰溶液浓度中它也能稳定存在，引起混凝土的膨胀、开裂、解体，这种破坏一般会在构件表面出现比较粗大的裂缝。另一方面，钙矾石生长过程中的内应力也进一步加剧了膨胀.这和液相的碱度密切相关，碱度低时，形成的钙矾石为大的板条状晶体，此类钙矾石一般不带来有害的膨胀，碱度高时如在纯硅酸盐水泥混凝土中形成的钙矾石为针状或片状，甚至呈凝胶状析出，形成极大的结晶应力，因此合理控制液相的碱度是减轻钙矾石危害性膨胀的有效途径之一。其反应方程式为：
4Ca·Al2O3·12H2O+3SO42-+2Ca（OH）2+20H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O+6OH-（E盐生成）
（3）如果硫酸盐浓度较高时，则不仅生成钙矾石，而且还会有石膏结晶析出。一方面石膏的生成使固相体积增大124%，引起混凝土膨胀开裂；另一方面，消耗了氢氧化钙，而水泥水化生成的氢氧化钙不仅是CSH凝胶等水化矿物稳定存在的基础，且它本身以波特兰石的形态存在于硬化浆体中，对混凝土的力学强度有贡献，因此该反应将导致混凝土的强度损失和耐久性下降。由于石膏的溶解度较高，而大气中SOx的浓度通常不是很大，所以一般只在干湿交替、水分蒸发的环境下才可造成G盐破坏。根据浓度积规则，只有当SO42- 和Ca2+ 的浓度积大于或等于CaSO4的浓度积时才能有石膏结晶析出。有些专家认为当侵蚀溶液中SO42-的浓度在1000mg/L以下时，只有钙矾石结晶形成；当SO42-浓度逐渐提高时，开始平等地发生钙矾石一石膏复合结晶；在SO42-浓度非常高时，石膏结晶侵蚀才起主导作用。但若混凝土处于干湿交替状态，即使环境溶液中SO42-浓度不高，也往往会因为水分的蒸发而使侵蚀溶液浓缩，石膏结晶侵蚀有可能成为主要因素。
Ca（OH）2+SO42- +2H2O→CaSO4·2H2O +2OH-（G盐生成）
（4）MgSO4是硫酸盐中侵蚀性最大的一种，其原因主要是由于Mg2+和SO42- 都是侵蚀性离子，二者的组合会造成更严重的侵蚀。这是由于在MgSO4存在时，发生下列两种化学反应：
4CaO·Al2O3·12H2O +3MgSO4+2Ca（OH）2+20H2O→
3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O+3Mg（OH）2
3Ca（OH）2+ MgSO4+2H2O→CaSO4·2H2O+Mg（OH）2
（5）Mg（OH）2的生成使混凝土的碱度降低，而且其溶解度很低，生成Mg（OH）2沉淀，使液相中石灰浓度降低，破坏了水泥石固相成分与环境介质间的化学平衡，促使水泥石分解，使水泥石强度降低。
（6）混凝土孔隙中的碱金属硫酸盐浓度高时结晶析出，产生极大结晶应力和体积膨胀而使混凝土破坏。特别是当结构物的一部分侵入盐液，另一部分暴露在干燥空气中时，盐液在毛细管作用下升至水线以上部分然后蒸发，盐液浓缩而析晶。
（7）Hime W G[1]指明了硫酸盐破坏的本质为E盐和G盐破坏。硫酸镁的侵蚀还有镁盐破坏，因此其影响强于硫酸钠；总结了硫酸盐（主要为硫酸钠和硫酸镁）的侵蚀机理。硫酸钠膨胀分为两个步骤，一是微小膨胀，二是剧烈膨胀。而硫酸镁的膨胀是一个连续的过程。
（8）Bing Tian[2]指出硫酸盐的侵蚀在于两个反应，一个是硫酸盐和铝酸钙反应生成钙矾石，另一个是硫酸盐和氢氧化钙反应生成石膏。根据其试验结果，他指出石膏反应也会可能导致膨胀。
（9）Tulliani J M[3]对意大利北部都灵市的一个含硫污水腐蚀的工程基础混凝土进行了相应的检测和微观分析。他发现该污水会严重影响混凝土的力学性能和粘结性能，并使得混凝土碱度持续降低至7.2左右，XRD、SEM和EDS分析发现有大量的石膏和部分钙矾石、硅灰石膏的出现以及水泥水化产物的分解。
（10）Dehwah H A F[4]研究了氯离子和硫酸根离子的综合影响。研究结果表明孔隙溶液的碱度和氯离子浓度随着硫酸钠含量的增大而增大；对于硫酸镁，其影响则不同。他列出反应方程式为：
2NaC1+Ca （OH） 2=CaCl2+2Na++2OH-
3CAH10+CaCl2=3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O
（Mg，Na2）SO4+Ca（OH）2=CaSO4·2H2O+（Mg，Na2）（OH）2
3（CaSO4·2H2O） +C3AH12=C3A·3CaSO4·32H2O （Mg，Na2）SO4+C-S-H=CaSO4+（Mg，Na2）（OH）2+SiO2
（11）范殷芳[5]研究了硫酸盐对钢筋混凝土构件承载力的影响，他将处于真实腐蚀环境中的构件取出进行试验，研究发现硫酸盐腐蚀后钢筋混凝土构件在荷载作用下的破坏模式与受腐蚀前相同，而其开裂荷载和破坏荷载均有所提高。这原因在于硫酸盐腐蚀后引起的膨胀使得混凝土内部更加密实，但是一旦膨胀继续进行，其承受荷载将明显下降。
3. 影响硫酸盐侵蚀的主要因素
影响混凝土硫酸盐侵蚀的因素很多，概括起来为三大方面：混凝土本身的
性能、侵蚀溶液和环境条件。
3.1 混凝土本身的性能。
（1）混凝土自身的性能特点是影响硫酸盐侵蚀的内部因素，主要是水泥品种、密实性（最重要的是混凝土的渗透性）、水灰比等。
（2）水泥的品种与其矿物组成密切相关，由于硫酸盐侵蚀的实质是SO42-与水泥中的矿物（主要是铝酸盐）发生的物理化学反应。因此水泥的化学成分和矿物组成是影响硫酸盐侵蚀程度的重要因素，C3A的含量是决定性因素，有研究表明混凝土膨胀随水泥中C3A含量的增加而明显增长。
（3）混凝土的密实性主要是关系到侵蚀性离子侵入混凝土的程度，如果混凝土的密实性好，则侵蚀性离子不容易进入混凝土内部，也就可以延缓或阻止其与混凝土中的组分发生化学反应。水灰比也是影响混凝土性能的重要因素，因此也会间接影响到侵蚀性离子对混凝土的腐蚀。
（4）Al-Dulaijan S U[6]研究了不同类型的水泥和掺硅灰时对不同浓度的硫酸钠溶液的抗腐蚀情况。研究结果表明铝酸盐含量很多的I型水泥其强度下降十分明显，浸泡24个月时约60%～70%以上，而掺入大量矿物外加剂的水泥强度下降十分小，约10%～20%。
（5）Zelic' J[7]研究了硅灰对硫酸钠和硫酸镁侵蚀的影响。研究发现，硅灰能减小硫酸盐引起的膨胀和有着良好的抗硫酸盐效果，主要是由于其减少了氢氧化钙的含量，并通过石灰含量改变了钙矾石晶体形态和尺寸，从而减小了膨胀。硅灰对硫酸钠和硫酸镁影响类似。
3.3 工作环境。
工作环境指的是侵蚀溶液的PH值，随着侵蚀溶液PH值的下降，侵蚀的化学反应也不断变化。当PH=12.5～12时，钙矾石结晶析出；当PH=11.6～10.6时，石膏结晶析出。当PH<10.6时，钙矾石开始分解；与此同时，当PH<12.5时，CSH凝胶也将溶解和再结晶，其钙硅比CaO/SiO2逐渐下降，由PH=12.5时的2.12降到PH=8.8时的0.5，水化产物的溶解一过饱和一再结晶过程不断进行，从而引起混凝土的孔隙率、强度和粘结力的变化。当PH<8.8时，即使掺超塑化剂和活性混合材的混凝土也难免遭受侵蚀。混凝土受硫酸盐侵蚀破坏，往往是多种因素综合作用的结果，因此我们在分析侵蚀破坏问题时，不仅要研究某一因素的作用，而且要研究各种因素的综合作用，采取系统分析的方法。
4. 防护措施
由以上混凝上硫酸盐侵蚀机理的分析可知，影响硫酸盐侵蚀性能的主要因素是水泥石水化铝酸钙、Ca（OH）2、毛细孔和侵蚀溶液中存在侵蚀离子。因此，防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法主要有以下几种。
（1） 严格选择原材料，降低混凝土组分与硫酸盐反应的活性。
选择含硫酸盐少的集料、拌合水及外加剂等来控制混凝土内部硫酸根离子含量；选用抗硫酸盐水泥或掺加矿物掺合料不仅使混凝土中易与硫酸盐反应生成膨胀性物质产生破坏的物质与矿物掺合料进行反应而生成能在硫酸盐侵蚀环境中稳定存在的物， 还能改善混凝土的孔结构，提高混凝土的密实性，有效切断硫酸盐离子进入混凝土内部的通道。但是，并非所有的矿物掺和料都能提高混凝上的抗硫酸盐侵蚀性能， 掺碱性矿渣能显著提高混凝上的抗硫酸盐侵蚀能力，而掺酸性矿渣则不然。单掺或复掺火山灰质掺和料和粉煤灰掺料，或与抗硫酸盐水泥联合使用配制混凝土，能显著提高混凝土的抗硫酸侵蚀能力。
（2） 改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的致密性。
混凝土出现硫酸盐侵蚀破坏现象主要是由于外部环境中的硫酸根离子通过与外界连通的孔道进入混凝土并与水泥的水化产物反应生成膨胀性物质或结晶出现结晶应力，当膨胀应力或结晶应力超过混凝土的抗拉强度时就会引起破坏。提高混凝土的密实性，改善孔隙结构能有效地阻断侵蚀溶液进入混凝土体内并与水泥水化产物发生反应。具体而言满足混凝土工作性的情况下，尽可能地降低单位用水量，以获得致密的混凝土，减小孔隙率和孔径；进行合理的养护，使混凝土强度稳定发展，减少温度裂缝；通过掺加矿物掺合料以提高水泥石强度及致密度，降低SO42-的侵蚀能力。
（3） 提高混凝土的释放膨胀能的能力。
在不降低混凝土力学性能，满足工程需求的情况下，采用复掺技术，在混凝土中引入适量弹性模量小、具有较好变形性能的轻集料，能有效吸收混凝土因侵蚀产生的膨胀或结晶应力， 提高混凝土的耐久性，延长使用寿命。
（4） 增设必要的保护层。
当侵蚀作用较强或以上措施不能奏效时，可在混凝土表面涂上一层耐腐蚀性强且不透水的保护层（如沥青、塑料、玻璃等）来隔离混凝土与侵蚀溶液的接触。
5. 结语
硫酸盐侵蚀对混凝土的破坏实质，是环境水中的SO42-进入混凝土内部，与水泥石的某些固相组分发生化学反应而生成一种难溶的盐类矿物，这些难溶的盐类矿物由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀，形成膨胀内应力，当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土的破坏。经过我国有关技术工作者数十年的努力在提高耐久性方面取得了一定成果，主要技术指标及措施已与国外标准相当或接近。本文对硫酸盐在混凝土中的侵蚀机理和主要影响因素进行简要分析，最后提出了防止硫酸盐对混凝土侵蚀所采取的一些措施，以期为同行提供参考。 参考文献
[1] Hime W G， Mather B. "Sulfate attack，" or is it？[J]. Cement and Concrete Research， 1999， 29（5）： 789～791.
[2] Tian B， Cohen M D. Does gypsum formation during sulfate attack on concrete lead to expansion？[J]. Cement and concrete research， 2000， 30（1）： 117～123.
[3] Tulliani J M， Montanaro L， Negro A， et al. Sulfate attack of concrete building foundations induced by sewage waters[J]. Cement and concrete research， 2002， 32（6）： 843～849.
[4] Dehwah H A F， Maslehuddin M， Austin S A. Effect of sulfate ions and associated cation type on the pore solution chemistry in chloride-contaminated plain and blended cements[J]. Cement and Concrete Composites， 2003， 25（4）： 513～525.
[5] 范颖芳， 黄振国. 受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土构件承载力试验研究[J]. 工业建筑， 2000， 30（5）： 13～15.
[6] Al-Dulaijan S U， Maslehuddin M， Al-Zahrani M M， et al. Sulfate resistance of plain and blended cements exposed to varying concentrations of sodium sulfate[J]. Cement and Concrete Composites， 2003， 25（4）： 429～437.
[7] Zelic'J， Krstulovic' R， Tkalcec E， et al. Durability of the hydrated limestone-silica fume Portland cement mortars under sulphate attack[J]. Cement and concrete research， 1999， 29（6）： 819～826.
【关键词】硫酸盐；钢筋混凝土；侵蚀机理；防治措施
1. 引言
硫酸盐侵蚀对混凝土的破坏实质，是环境水中的SO42-进入混凝土内部，与水泥石的某些固相组分发生化学反应而生成一种难溶的盐类矿物，这些难溶的盐类矿物由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀，形成膨胀内应力，当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土的破坏。固体盐类并不侵蚀混凝土，只有盐溶液才能和硬化水泥浆发生化学反应。
2. 硫酸盐在混凝土中的侵蚀机理
（1）混凝土的硫酸盐侵蚀是一个复杂的物理化学过程，国内外许多学者在侵蚀机理方面作了大量的研究，在混凝土这种碱性环境条件下，因结晶体积膨胀而导致混凝土破坏，为结晶膨胀性侵蚀，一般把硫酸盐侵蚀按结晶情况分为钙矾石结晶（E盐破坏）和石膏结晶（G盐破坏）两种形式。
（2）环境水中的SO42-与水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙反应生成三硫型水化硫铝酸钙（钙矾石），固相体积增大约94%，其溶解度极小，即使在很低的石灰溶液浓度中它也能稳定存在，引起混凝土的膨胀、开裂、解体，这种破坏一般会在构件表面出现比较粗大的裂缝。另一方面，钙矾石生长过程中的内应力也进一步加剧了膨胀.这和液相的碱度密切相关，碱度低时，形成的钙矾石为大的板条状晶体，此类钙矾石一般不带来有害的膨胀，碱度高时如在纯硅酸盐水泥混凝土中形成的钙矾石为针状或片状，甚至呈凝胶状析出，形成极大的结晶应力，因此合理控制液相的碱度是减轻钙矾石危害性膨胀的有效途径之一。其反应方程式为：
4Ca·Al2O3·12H2O+3SO42-+2Ca（OH）2+20H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O+6OH-（E盐生成）
（3）如果硫酸盐浓度较高时，则不仅生成钙矾石，而且还会有石膏结晶析出。一方面石膏的生成使固相体积增大124%，引起混凝土膨胀开裂；另一方面，消耗了氢氧化钙，而水泥水化生成的氢氧化钙不仅是CSH凝胶等水化矿物稳定存在的基础，且它本身以波特兰石的形态存在于硬化浆体中，对混凝土的力学强度有贡献，因此该反应将导致混凝土的强度损失和耐久性下降。由于石膏的溶解度较高，而大气中SOx的浓度通常不是很大，所以一般只在干湿交替、水分蒸发的环境下才可造成G盐破坏。根据浓度积规则，只有当SO42- 和Ca2+ 的浓度积大于或等于CaSO4的浓度积时才能有石膏结晶析出。有些专家认为当侵蚀溶液中SO42-的浓度在1000mg/L以下时，只有钙矾石结晶形成；当SO42-浓度逐渐提高时，开始平等地发生钙矾石一石膏复合结晶；在SO42-浓度非常高时，石膏结晶侵蚀才起主导作用。但若混凝土处于干湿交替状态，即使环境溶液中SO42-浓度不高，也往往会因为水分的蒸发而使侵蚀溶液浓缩，石膏结晶侵蚀有可能成为主要因素。
Ca（OH）2+SO42- +2H2O→CaSO4·2H2O +2OH-（G盐生成）
（4）MgSO4是硫酸盐中侵蚀性最大的一种，其原因主要是由于Mg2+和SO42- 都是侵蚀性离子，二者的组合会造成更严重的侵蚀。这是由于在MgSO4存在时，发生下列两种化学反应：
4CaO·Al2O3·12H2O +3MgSO4+2Ca（OH）2+20H2O→
3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O+3Mg（OH）2
3Ca（OH）2+ MgSO4+2H2O→CaSO4·2H2O+Mg（OH）2
（5）Mg（OH）2的生成使混凝土的碱度降低，而且其溶解度很低，生成Mg（OH）2沉淀，使液相中石灰浓度降低，破坏了水泥石固相成分与环境介质间的化学平衡，促使水泥石分解，使水泥石强度降低。
（6）混凝土孔隙中的碱金属硫酸盐浓度高时结晶析出，产生极大结晶应力和体积膨胀而使混凝土破坏。特别是当结构物的一部分侵入盐液，另一部分暴露在干燥空气中时，盐液在毛细管作用下升至水线以上部分然后蒸发，盐液浓缩而析晶。
（7）Hime W G[1]指明了硫酸盐破坏的本质为E盐和G盐破坏。硫酸镁的侵蚀还有镁盐破坏，因此其影响强于硫酸钠；总结了硫酸盐（主要为硫酸钠和硫酸镁）的侵蚀机理。硫酸钠膨胀分为两个步骤，一是微小膨胀，二是剧烈膨胀。而硫酸镁的膨胀是一个连续的过程。
（8）Bing Tian[2]指出硫酸盐的侵蚀在于两个反应，一个是硫酸盐和铝酸钙反应生成钙矾石，另一个是硫酸盐和氢氧化钙反应生成石膏。根据其试验结果，他指出石膏反应也会可能导致膨胀。
（9）Tulliani J M[3]对意大利北部都灵市的一个含硫污水腐蚀的工程基础混凝土进行了相应的检测和微观分析。他发现该污水会严重影响混凝土的力学性能和粘结性能，并使得混凝土碱度持续降低至7.2左右，XRD、SEM和EDS分析发现有大量的石膏和部分钙矾石、硅灰石膏的出现以及水泥水化产物的分解。
（10）Dehwah H A F[4]研究了氯离子和硫酸根离子的综合影响。研究结果表明孔隙溶液的碱度和氯离子浓度随着硫酸钠含量的增大而增大；对于硫酸镁，其影响则不同。他列出反应方程式为：
2NaC1+Ca （OH） 2=CaCl2+2Na++2OH-
3CAH10+CaCl2=3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O
（Mg，Na2）SO4+Ca（OH）2=CaSO4·2H2O+（Mg，Na2）（OH）2
3（CaSO4·2H2O） +C3AH12=C3A·3CaSO4·32H2O （Mg，Na2）SO4+C-S-H=CaSO4+（Mg，Na2）（OH）2+SiO2
（11）范殷芳[5]研究了硫酸盐对钢筋混凝土构件承载力的影响，他将处于真实腐蚀环境中的构件取出进行试验，研究发现硫酸盐腐蚀后钢筋混凝土构件在荷载作用下的破坏模式与受腐蚀前相同，而其开裂荷载和破坏荷载均有所提高。这原因在于硫酸盐腐蚀后引起的膨胀使得混凝土内部更加密实，但是一旦膨胀继续进行，其承受荷载将明显下降。
3. 影响硫酸盐侵蚀的主要因素
影响混凝土硫酸盐侵蚀的因素很多，概括起来为三大方面：混凝土本身的
性能、侵蚀溶液和环境条件。
3.1 混凝土本身的性能。
（1）混凝土自身的性能特点是影响硫酸盐侵蚀的内部因素，主要是水泥品种、密实性（最重要的是混凝土的渗透性）、水灰比等。
（2）水泥的品种与其矿物组成密切相关，由于硫酸盐侵蚀的实质是SO42-与水泥中的矿物（主要是铝酸盐）发生的物理化学反应。因此水泥的化学成分和矿物组成是影响硫酸盐侵蚀程度的重要因素，C3A的含量是决定性因素，有研究表明混凝土膨胀随水泥中C3A含量的增加而明显增长。
（3）混凝土的密实性主要是关系到侵蚀性离子侵入混凝土的程度，如果混凝土的密实性好，则侵蚀性离子不容易进入混凝土内部，也就可以延缓或阻止其与混凝土中的组分发生化学反应。水灰比也是影响混凝土性能的重要因素，因此也会间接影响到侵蚀性离子对混凝土的腐蚀。
（4）Al-Dulaijan S U[6]研究了不同类型的水泥和掺硅灰时对不同浓度的硫酸钠溶液的抗腐蚀情况。研究结果表明铝酸盐含量很多的I型水泥其强度下降十分明显，浸泡24个月时约60%～70%以上，而掺入大量矿物外加剂的水泥强度下降十分小，约10%～20%。
（5）Zelic' J[7]研究了硅灰对硫酸钠和硫酸镁侵蚀的影响。研究发现，硅灰能减小硫酸盐引起的膨胀和有着良好的抗硫酸盐效果，主要是由于其减少了氢氧化钙的含量，并通过石灰含量改变了钙矾石晶体形态和尺寸，从而减小了膨胀。硅灰对硫酸钠和硫酸镁影响类似。
3.3 工作环境。
工作环境指的是侵蚀溶液的PH值，随着侵蚀溶液PH值的下降，侵蚀的化学反应也不断变化。当PH=12.5～12时，钙矾石结晶析出；当PH=11.6～10.6时，石膏结晶析出。当PH<10.6时，钙矾石开始分解；与此同时，当PH<12.5时，CSH凝胶也将溶解和再结晶，其钙硅比CaO/SiO2逐渐下降，由PH=12.5时的2.12降到PH=8.8时的0.5，水化产物的溶解一过饱和一再结晶过程不断进行，从而引起混凝土的孔隙率、强度和粘结力的变化。当PH<8.8时，即使掺超塑化剂和活性混合材的混凝土也难免遭受侵蚀。混凝土受硫酸盐侵蚀破坏，往往是多种因素综合作用的结果，因此我们在分析侵蚀破坏问题时，不仅要研究某一因素的作用，而且要研究各种因素的综合作用，采取系统分析的方法。
4. 防护措施
由以上混凝上硫酸盐侵蚀机理的分析可知，影响硫酸盐侵蚀性能的主要因素是水泥石水化铝酸钙、Ca（OH）2、毛细孔和侵蚀溶液中存在侵蚀离子。因此，防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法主要有以下几种。
（1） 严格选择原材料，降低混凝土组分与硫酸盐反应的活性。
选择含硫酸盐少的集料、拌合水及外加剂等来控制混凝土内部硫酸根离子含量；选用抗硫酸盐水泥或掺加矿物掺合料不仅使混凝土中易与硫酸盐反应生成膨胀性物质产生破坏的物质与矿物掺合料进行反应而生成能在硫酸盐侵蚀环境中稳定存在的物， 还能改善混凝土的孔结构，提高混凝土的密实性，有效切断硫酸盐离子进入混凝土内部的通道。但是，并非所有的矿物掺和料都能提高混凝上的抗硫酸盐侵蚀性能， 掺碱性矿渣能显著提高混凝上的抗硫酸盐侵蚀能力，而掺酸性矿渣则不然。单掺或复掺火山灰质掺和料和粉煤灰掺料，或与抗硫酸盐水泥联合使用配制混凝土，能显著提高混凝土的抗硫酸侵蚀能力。
（2） 改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的致密性。
混凝土出现硫酸盐侵蚀破坏现象主要是由于外部环境中的硫酸根离子通过与外界连通的孔道进入混凝土并与水泥的水化产物反应生成膨胀性物质或结晶出现结晶应力，当膨胀应力或结晶应力超过混凝土的抗拉强度时就会引起破坏。提高混凝土的密实性，改善孔隙结构能有效地阻断侵蚀溶液进入混凝土体内并与水泥水化产物发生反应。具体而言满足混凝土工作性的情况下，尽可能地降低单位用水量，以获得致密的混凝土，减小孔隙率和孔径；进行合理的养护，使混凝土强度稳定发展，减少温度裂缝；通过掺加矿物掺合料以提高水泥石强度及致密度，降低SO42-的侵蚀能力。
（3） 提高混凝土的释放膨胀能的能力。
在不降低混凝土力学性能，满足工程需求的情况下，采用复掺技术，在混凝土中引入适量弹性模量小、具有较好变形性能的轻集料，能有效吸收混凝土因侵蚀产生的膨胀或结晶应力， 提高混凝土的耐久性，延长使用寿命。
（4） 增设必要的保护层。
当侵蚀作用较强或以上措施不能奏效时，可在混凝土表面涂上一层耐腐蚀性强且不透水的保护层（如沥青、塑料、玻璃等）来隔离混凝土与侵蚀溶液的接触。
5. 结语
硫酸盐侵蚀对混凝土的破坏实质，是环境水中的SO42-进入混凝土内部，与水泥石的某些固相组分发生化学反应而生成一种难溶的盐类矿物，这些难溶的盐类矿物由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀，形成膨胀内应力，当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土的破坏。经过我国有关技术工作者数十年的努力在提高耐久性方面取得了一定成果，主要技术指标及措施已与国外标准相当或接近。本文对硫酸盐在混凝土中的侵蚀机理和主要影响因素进行简要分析，最后提出了防止硫酸盐对混凝土侵蚀所采取的一些措施，以期为同行提供参考。 参考文献
[1] Hime W G， Mather B. "Sulfate attack，" or is it？[J]. Cement and Concrete Research， 1999， 29（5）： 789～791.
[2] Tian B， Cohen M D. Does gypsum formation during sulfate attack on concrete lead to expansion？[J]. Cement and concrete research， 2000， 30（1）： 117～123.
[3] Tulliani J M， Montanaro L， Negro A， et al. Sulfate attack of concrete building foundations induced by sewage waters[J]. Cement and concrete research， 2002， 32（6）： 843～849.
[4] Dehwah H A F， Maslehuddin M， Austin S A. Effect of sulfate ions and associated cation type on the pore solution chemistry in chloride-contaminated plain and blended cements[J]. Cement and Concrete Composites， 2003， 25（4）： 513～525.
[5] 范颖芳， 黄振国. 受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土构件承载力试验研究[J]. 工业建筑， 2000， 30（5）： 13～15.
[6] Al-Dulaijan S U， Maslehuddin M， Al-Zahrani M M， et al. Sulfate resistance of plain and blended cements exposed to varying concentrations of sodium sulfate[J]. Cement and Concrete Composites， 2003， 25（4）： 429～437.
[7] Zelic'J， Krstulovic' R， Tkalcec E， et al. Durability of the hydrated limestone-silica fume Portland cement mortars under sulphate attack[J]. Cement and concrete research， 1999， 29（6）： 819～826.