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第五章水泥_建筑材料讲述
平顶山工学院 强碱的腐蚀 碱类溶液如浓度不大时一般是无害的.但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱(如氢氧化钠)作用后也会破坏。氢氧化钠与水泥熟料中未水化的铝酸盐作用,生成易溶的铝酸钠: 3CaO·Al2O3+6NaOH=3Na2O·Al2O3+3Ca(OH)2 当水泥石被氢氧化钠浸透后又在空气中干燥,与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠,碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉积,会使水泥石胀裂。 2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O 水泥石腐蚀的基本原因 内因:水泥石中存在有引起腐蚀的组成成分氢氧化钙和水化铝酸钙;水泥石本身不密实,有很多毛细孔通道,侵蚀性介质易进入其内部; 外因 :外界存在腐蚀性介质和条件。 水泥石腐蚀的防止 根据环境特点,合理选择水泥品种。如处于软水环境的工程,常选用掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥,因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低,对软水侵蚀的抵抗能力强。 提高水泥石的致密度,降低水泥石的孔隙率。通过减小水灰比,掺加外加剂,采用机械搅拌和机械振捣,可以提高水泥石的密实度。 在水泥石的表面涂抹或铺设保护层,隔断水泥石和外界的腐蚀性介质的接触。例如,可在水泥石表面涂抹耐腐蚀的涂料,如:水玻璃、沥青、环氧树脂等;或在水泥石的表面铺建筑陶瓷、致密的天然石材等。 (七)硅酸盐水泥的特性与应用 凝结硬化快,早期及后期强度均高。适用于有早强要求的工程(如冬季施工、预制、现浇等工程),高强度混凝土工程(如预应力钢筋混凝土,大坝溢流面部位混凝土)。 抗冻性好。适用于抗冻性要求高的工程。 水化热高。不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。 耐腐蚀性差。因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。不宜用于流动的淡水接触及有水压作用的工程,也不适用于受海水、矿物水等作用的工程。 抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多,故水泥石的碱度不易降低,对钢筋的保护作用较强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。 耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。 耐磨性好。适用于高速公路、道路和地面工程。 (八)硅酸盐水泥的储存与运输 硅酸盐水泥在储存和运输过程中,应按不同品种、不同强度等级及出厂日期分别储运,不得混杂。 要注意防潮、防水。 水泥的有效储存期是3个月。一般水泥在储存3个月后,强度降低约10%~20%,6个月后降低15%~30%。存放超过6个月的水泥必须经过检验后才能使用。 二、掺混合材料的硅酸盐水泥 为改善硅酸盐水泥的某些性能,同时达到增加产量和降低成本的目的,在硅酸盐水泥熟料中,掺入一定数量的混合材料和适量石膏共同磨细的水硬性胶凝材料,称为掺混合材料的硅酸盐水泥 。可分为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥。 (一)混合材料 活性混合材料 活性混合材料是具有较高的火山灰性或潜在的水硬性或两者兼有,性能符合有关国家标准的矿物材料。 火山灰性:指一种材料磨成细粉,单独不具有水硬性,但在常温下与石灰一起和水拌合后,能生成具有水硬性化合物的性能。 潜在的水硬性:指将磨细的材料与水拌合后,在有少量激发剂的情况下,具有水硬性的性能。 常用的活性混合材料:粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。 粒化高炉矿渣 粒化高炉矿渣是炼铁高炉的熔融矿渣经急速冷却而成的松软颗粒,其粒径一般为0.5~5mm。矿渣经水淬的原因,就是要使之形成无定形的玻璃体,具有热力学不稳定性,因此具有活性。 火山灰质混合材料 凡是天然或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分,具有火山灰性的矿物材料,称为火山灰质混合材料。如火山灰、凝灰岩、煤矸石渣等。 粉煤灰 是以煤粉为燃料的火力发电厂从其锅炉烟气中收集下来的粉末,又称飞灰。粉煤灰中含有较多的活性SiO2、Al2O3,具有较高的活性。 非活性混合材料 经磨细后加入水泥中不具有或只具有微弱的化学活性,在水泥水化中基本上不参加化学反应,仅起提高产量、降低水泥强度等级、节约水泥熟料的作用,因此又称为填充性混合材料。如石英砂、石灰石、粘土等。 (二)普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、6%~20%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号P·O。 水泥中混合材料掺量按质量百分比计,掺活性混合材料时,最大掺量不得超过15%,其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量8%的非活性混合材料来代替。 普通
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