水泥石-精品课程-道路建筑材料.PPT

本节主要内容：1、硅酸盐水泥石的腐蚀和防止2、多水泥品种课时：2学时 硅酸盐水泥硬化后形成的水泥石，在正常环境条件下将继续硬化，强度不断增长。但在某些腐蚀性液体或气体的长期作用下，水泥石就会受到不同程度的影响，严重时会使水泥石强度明显降低，甚至完全破坏。这种现象称为水泥石的腐蚀。  1水泥石的腐蚀类型 2水泥石的腐蚀原因 3防止水泥石腐蚀的措施 1.淡水侵蚀 （具体内容） 2.硫酸盐侵蚀 （具体内容） 3.镁盐侵蚀 （具体内容） 4.碳酸侵蚀 （具体内容） 淡水侵蚀 又称溶析性侵蚀，溶出性 侵蚀。是指硬化后混凝土中的水泥水化产物被淡水溶解而带走，从而造成混凝土孔隙率增大、强度降低的一种侵蚀现象。 水泥石中的各种水化物与水作用时，Ca(OH)2溶解度最大，首先被溶出。在静水或无水压的情况下，由于周围的水会被Ca(OH)2所饱和，使溶出作用停止，因此，溶出仅限于表层，对整体水泥石影响不大。但在流水及压力水的作用下，溶出的Ca(OH)2不断被流水带走，水泥石中的Ca(OH)2就会不断被溶析，使混凝土的孔隙率增大，强度降低，而且水泥石液相中Ca(OH)2的浓度降低，还会导致水化硅酸钙和水化铝酸钙的不断分解，使水泥石内部不断受到破坏，强度不断降低，最终可能导致整个结构物的破坏。 硫酸盐侵蚀 通过海湾、沼泽或跨越污染河流的线路，沿线桥涵墩台，有时会受到海水、沼泽水、工业污水的侵蚀，这时如水中含有碱性硫酸盐，就会与水泥石中的Ca(OH)2作用形成硫酸钙，硫酸钙会结晶析出，并与水泥石中的水化铝酸钙发生反应，生成钙矾石，体积膨胀，在水泥石内产生很大的内应力，使混凝土强度降低，造成结构物的破坏。 镁盐侵蚀 在海水或地下水中，常含有较多的镁盐，主要以氯化镁、硫酸镁形态存在。镁盐与水泥石中的氢氧化钙起置换作用，生成强度低无胶结能力的氢氧化镁，液相中氢氧化钙浓度降低，还会引起水泥石中氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙等强度组分的分解，导致水泥石的破坏。 此外，氯化钙易溶于水，二水石膏能引起硫酸盐的破坏作用。 碳酸侵蚀 在工业污水或地下水中常溶解有较多的CO2，这种水对水泥石有侵蚀作用。CO2与水泥石中的Ca(OH)2作用，可生成碳酸钙，碳酸钙再与水中的碳酸作用，生成可溶的碳酸氢钙，从而使水泥石的强度降低。 水泥石的腐蚀原因： 1.水泥石内存在易受腐蚀的成分，如氢氧化钙和水化铝酸钙，它们极易与外界侵蚀性介质发生化学反应生成易溶于水的物质、无胶结力的物质或结晶嘭胀物质，引起水泥石的破坏。 2.水泥石存在孔隙，腐蚀介质容易进入水泥石内部与其成分互相作用，加剧腐蚀。 1.根据环境特点，合理选择水泥品种 （具体内容） 2.提高水泥石的密实度，降低孔隙率 （具体内容） 3.在水泥石表面设置保护层 （具体内容） 根据环境特点，合理选择水泥品种 当水泥石遭受淡水侵蚀时，可使用水化产物中Ca(OH)2含量少的水泥；若水泥石遭受硫酸盐的腐蚀，可选择C3A含量小的水泥；在水泥生产时掺入适当的混合材料，可以降低水化产物中的Ca(OH)2含量，提高水泥的抗腐蚀能力。 提高水泥石的密实度，降低孔隙率 在施工过程中，合理选择水泥混凝土的配合比，降低水灰比，改善集料级配，掺加外加剂等措施均可使水泥石的密实度提高。另外，在水泥石表面进行碳化处理或采取其他的表面密实措施，也可以提高水泥石的表面密实度，从而减少腐蚀介质进入水泥石内部，起到防腐作用。 在水泥石表面设置保护层 当腐蚀作用较强时，可在混凝土表面敷设一层耐腐蚀性强且不透水的保护层，如陶瓷、玻璃、塑料、沥青、耐酸岩石等，可以隔断腐蚀介质与水泥石接触，保护水泥石不受腐蚀。 当水泥石处于多种介质同时侵蚀时，应分析清楚对水泥石侵蚀最严重的介质，采取相应措施，提高水泥石的耐腐蚀性。 由于混合材料掺加量比较少，所以普通水泥和硅酸盐水泥的性质比较接近。 普通水泥的技术要求： （一）混合材料 常见水泥 （二）掺混合材料硅酸盐水泥特点 矿渣水泥分两种类型： 熟料和石膏大于等于50%，且小于80%，矿渣掺加量大于20%且不大于50%，P.S.A 熟料和石膏大于等于30%，且小于50%，矿渣掺加量大于50%且不大于70%，P.S.B 矿渣水泥水化分两步进行 熟料水化 矿渣中活性二氧化硅、活性氧化铝水化 抗软水及硫酸盐侵蚀的能力较强——适用于 水化热低——适用于大体积工程 早期强度低，后期强度高——适用于蒸汽养护 耐热性较强——适用于受热混凝土工程 干缩性较大——抗冻性、抗渗性、抗干湿交替较差 强度要求见表2-11 其他要求见表2-12 水泥石