㈠ 硅酸盐水泥石腐蚀的主要原因是什么如何防止
腐蚀的类型有:软水侵蚀(溶出性侵蚀):软水能使水化产物中的Ca(OH)2溶解,并促使水泥石中其它水化产物发生分解;盐类腐蚀:硫酸盐先与水泥则悔石结构中的Ca(OH)2起置换反应生产硫酸钙,硫酸吵盯绝钙再与水化铝酸钙反应生成钙钒石,发生体积膨胀;镁盐与水泥石中的Ca(OH)2反应生成松软无胶凝能力的Mg(OH)2;酸类腐蚀:CO2与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3,再升姿与含碳酸的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙,硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(OH)2反应;强碱腐蚀:铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀的防止措施:①根据工程所处的环境,选择合适的水泥品种;②提高水泥石的密实程度;③表明防护处理。
㈡ 水泥用什么化学腐蚀啊
是“水泥有什么化学腐蚀吗?” 你是不是问水泥的腐蚀性啊?
水泥硬化后生成的水化物,合有硫铝酸钙和水化硫酸钙等.由于多余水的蒸发,使留有或多或少的九孔隙.这种硬化后的水泥在侵蚀性液体、气体的作用下,或在渗透水的溶蚀下,强度会逐渐降低,甚至会遭到破坏,这种现象人们称为水泥的腐蚀.
水泥腐蚀的原因有三个:
① 水泥中的硅酸三钙与水作用的生成物,不断溶解于水,从而降低强度,使水泥破坏;
② 硬化后的水泥受到侵蚀性液体或气体作用,生成的新化合物不仅强度较低,而且易溶于水.如工业废水等酸类侵蚀等;
③ 由于生成的新化合物,如钙矾石,其休积膨胀2至2.5倍,膨胀应力使已硬化的水泥块严重溃裂(这与水泥中渗进的大量硫酸类的极大破坏作用有关).
其中由于外界介质引起水泥石侵蚀的原因很多,主要有以下几种类型:
1.溶出型侵蚀 (软水侵蚀)
硅酸盐水泥属于典型的水硬性胶凝材料,对“硬水”具有足够的抵抗能力.但是硬化浆体如果不断受到软水的浸泡时,水泥的水化产物就将按照溶解度的大小,依次逐渐被水溶解,产生溶出性侵蚀,最终导致水泥石被破坏.
在静水及无水压力的情况下,由于周围的水易为溶族唯举出的氢氧化钙所饱和,使溶解逐渐停止,但如果软水是流动或者有压力的,则溶解的氢氧化钙将不断溶解流失,从而降低水泥石浓度,当氢氧化钙浓度下降到一定程度时,其他水化物也会分解溶蚀,如水化硅酸钙和水化铝酸钙,会分解成胶结能力较差的硅胶SiO nH O和铝胶Al(OH) ,使得水泥石胶结能力变差、空隙增大、强度下降、结构破坏.溶出型侵蚀的强弱,与环境水的硬度有关.当水质较硬,即水中重碳酸盐含量较高时,氢氧化钙溶解度较小.同时,重碳酸盐与水泥中的氢氧化钙反应,生成几乎不溶于水的碳酸钙:
Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3+2H2O
生成的碳酸钙积聚于已硬化的水泥石孔隙中,使水不易渗过水泥石,氢氧化钙不易被溶解带出,侵蚀作用变弱.反之,水质越软侵蚀作用越强.
2.酸性侵蚀
(1)碳酸性侵蚀
在工业污水、地下水中常有游离的二氧化碳,它对水泥石的腐蚀作用是通过下面方式进行的:Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1) H2O CaCO3+CO2+2H2O=Ca(HCO3)2
这是一种特殊的酸性腐蚀.当水中CO2含较低时,CaCO3沉淀到水泥石表面而使腐蚀停止;当CO2浓度较高时,上述反应还会兆碧继续进行,生成的Ca(HCO3)2易溶于水,当水中的碳酸浓度超过平衡浓度时,反应向右进行,导致水泥石中的Ca(OH)2浓度降低,造成水泥石腐蚀.(2) 一般酸性侵蚀
有些地下水或工业废水中含有机酸或无机酸,这些酸类与水泥石中的Ca(OH)2发生反应,如:Ca(OH)2+2HCl=CaCl +2 H2O Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3*2H2O
生成的CaCl 易溶于水;石膏(CaSO3*2H2O)在水泥石孔隙中结晶时,体积膨胀,使水泥石破坏,而且还会进一步造成硫酸盐侵蚀;同时,水泥石中石灰浓度降低,使水泥石结构破坏.
3.盐类侵蚀
(1) 硫酸盐侵蚀
地下水、海水、盐沼水等矿山搏化水中,常含有硫酸盐,如硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙等,它们对水泥都会产生侵蚀.
首先,硫酸盐与水泥石中的Ca(OH)2反应生成石膏,石膏结晶,体积膨胀.石膏进一步与水泥石中的水化铝酸钙反应,生成水化硫铝酸钙.由于水化硫铝酸钙含大量结晶水,结晶时体积胀大至水化铝酸钙体积的2.5倍左右,对已硬化的水泥石起极大的破坏作用.水化硫铝酸钙(钙钒石)的结晶呈针状,故常称为“水泥杆菌”.(2) 镁盐侵蚀
海水、地下水等矿化水中,常含有镁盐,如硫酸镁、氯化镁.这些镁盐与水泥石中的Ca(OH) 发生反应,如:
Ca(OH)2 +MgSO3+2H2O=CaSO3*2H2O+Mg(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2
这些生成物中,CaCl2易溶于水,CaSO3*2H2O会进一步发生硫酸盐侵蚀,Mg(OH)2松软无胶结力,而且使水泥石中的石灰浓度降低,都将使水泥石结构破坏.
4.强碱侵蚀
水泥石本身具有相当高的碱度,因此弱碱溶液一般不会侵蚀水泥石,但是,当铝酸盐含量较高的水泥石遇到强碱(如氢氧化钠)作用后出会被腐蚀破坏.氢氧化钠与水泥熟料中未水化的铝酸三钙作用,生成易溶的铝酸钠:3CaOAl2O3+6NaOH=3Na2OAl2O3+3Ca(OH)2
当水泥石被氢氧化钠浸润后又在空气中干燥,与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠,它在水泥石毛细孔中结晶沉积,会使水泥石胀裂.
除了上述4种典型的侵蚀类型外,糖、氨、盐、动物脂肪、纯酒精、含环浣酸的石油产品等对水泥石也有一定的侵蚀作用.
在实际工程中,水泥石的腐蚀常常是几种侵蚀介质同时存在、共同作用所产生的;但干的固体化合物不会对水泥石产生侵蚀,侵蚀性介质必须呈溶液状且浓度大于某一临界值.
水泥的耐蚀性可用耐蚀系数定量表示.耐蚀系数是以同一龄期下,水泥试体在侵蚀性溶液中养护的强度与在淡水中养护的强度之比,比值越大,耐蚀性越好
㈢ 造成水泥腐蚀的根本原因
主要原因
1.侵蚀性介姿链质以液相信册简形式与水泥石接触并具有一定的浓度和数量;
2.水泥石中存在有引起腐蚀的组分—氢氧化滑裤钠和水化铝酸钙;
3.水泥石本身结构不密实,有一些可供侵蚀性介质渗入的毛细孔道。
㈣ 水泥石侵蚀都有什么原因
常见的水泥石腐蚀有:软水侵蚀(溶出性侵蚀)、酸类侵蚀(溶解性侵蚀)、盐类腐蚀、强碱腐蚀等。除上述四种侵蚀类型外,对水泥石有腐蚀作用的还有糖类、酒精、脂肪、氨盐和含环烷酸的石油产品等。
(1)软水侵蚀(溶出性侵蚀)
软水是不含或仅含少量钙、镁等可溶性盐的水。雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水以及含重碳酸盐甚少的河水与湖水均属软水。软水能使水泥水化产物中的氢氧化钙溶解,并促使水泥石中其他水化产物发生分解,强度下降。故软水侵蚀称为“溶出性侵蚀”。各种水化产物与水作用时,因为氢氧化钙溶解度最大,所以首先被溶出。在水量不多或无水压的情况下,由于周围的水迅速被溶出的氢氧化钙所饱和,溶出作用很快即中止,破坏仅发生于水泥石的表面部位,危害不大。但在大量水或流动水中,氢氧化钙会不断溶出,特别是当水泥石渗透性较大而又受压力水作用时,水不仅能渗入内部,而且还能产生渗透作用,将氢氧化钙溶解并渗滤出来,因此不仅减小了水泥石的密实度,影响其强度,而且由于液相中氢氧化钙的浓度降低,还会破坏原来水化物间的平衡碱度,而引起其他水化产物如水化硅酸钙、水化铝酸钙的溶解或分解。最后变成一些无胶凝能力的硅酸凝胶、氢氧化铝、氢氧化铁等,水泥石结构彻底遭受破坏。软水腐蚀的轻重程度与水泥石所承受的水压及与水中有无其他离子存在等因素有关。当水泥石结构承受水压时,受穿流水作用,水压越大,水泥石透水性越大,腐蚀越严重。溶出性侵蚀的速度还与环境水中重碳酸盐的含量有很大关系。
(2)酸类侵蚀(溶解性侵蚀)
硅酸盐水泥水化产物呈碱性,其中含有较多的氢氧化钙,当遇弯肢腔到酸类或酸性水时则会发生中和反应,生成比氢氧化钙溶解度大的盐类,导致水泥石受损破坏。碳酸的侵蚀:这种反应长期进行会导致水泥石结构疏松,密度下降,强度降低。另外水泥石中氢氧化钙浓度的降低又会导致其他水化产物的分解。进一步加剧了水泥石的腐蚀。一般酸的腐蚀:各种酸类都会对水泥石造成不同程度的损害。其损害机理是酸类与水泥石中的氢氧化钙发生化学反应,生成物或者易溶于水,或者体积膨胀导致水泥石中产生内应力而引起水泥石破坏。无机酸中的盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸和有机酸中的醋酸、蚁酸、乳酸的腐蚀作用尤为严重。
(3)盐类腐蚀
a.硫酸盐及氯盐腐蚀(膨胀型腐蚀)
在一些湖水、海水、沼泽水、地下水以及某些工业污水中常含有钠、钾、铵等的硫酸盐,它们会先与硬化的饥改水泥石结构中的氢氧化钙起置换反应,生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中的水化硫铝酸钙起反应,生成高硫型水化硫铝酸钙,高硫型水化硫铝酸钙含有大量结晶水,其体积较原体积膨胀2.22倍,产生巨大的膨胀应力,因此对水泥石的破坏很大,高硫型水化硫铝酸钙呈针状晶体,俗称“水泥杆菌”。当水中硫酸盐浓度较高时,硫酸钙会在孔隙中直接结晶成二水石膏,造成膨胀压力,引起水泥石的破坏。
b.镁盐的的腐蚀(双重腐蚀)
在海水及地下水中,常含有大量的镁盐,主要是硫酸镁和氯化镁。它们与水泥石中的氢氧化钙起置换作用,生成的氢氧化镁松软无胶凝能力,氯化钙易溶于水,二水石膏则引起硫酸盐的破坏。由此可见镁盐腐蚀属于双重腐蚀,镁盐对水泥石的破坏特别严重。
(4)强碱腐蚀
硅酸盐水泥水化产物呈碱性,一般碱类溶液浓度不大时不会对水泥石造成明显损害。但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱会发生反应,生成的铝酸钠溶于水。当埋衫水泥石被氢氧化钠浸透后又在空气中干燥,则溶于水的铝酸钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。由于水分失去,碳酸钠在水泥石毛细管中结晶膨胀,引起水泥石疏松、开裂。
㈤ 造成水泥腐蚀的根本原因
内因:1.水泥石内部不密实,有孔隙存扒绝在;
2.水泥石易受腐蚀的根源是其中含有易受腐蚀的氢氧化钙和水花氯酸钙两种水化产物,极易与外界介质发生反应。
水泥水化反应的主要产物为硅酸钙凝胶、硫铝酸钙和氢氧化钙,其中硅酸钙凝胶春扰姿结构致密、稳定性高、耐化学腐蚀性能好。但是,硫铝酸钙和氢氧化钙的温度与化学稳定性较低:
1)氢氧化钙结构疏松,会与渗入的酸反应分解和溶解,和硫酸盐反应发生膨胀。
2)硫铝酸钙分高硫型(钙矾石)和低硫型,在不李嫌同温度湿度条件下会相互转化,会与外界硫酸盐反应发生膨胀。
外因:外界环境中有腐蚀介质的存在。
㈥ 水泥腐蚀概念是什么
1、概念:水泥硬化后,在正常的使用条件下,即在潮湿环境中或水中,仍可以逐渐硬化并不断增长期强度。但在一些腐蚀性介质中,水泥的结构会遭到破坏,强度和耐久性降低,甚至完全破坏的现象
2、水泥腐蚀前宽耐的主要原因
1)侵蚀性介质以液相形式与水泥接触并具有一定的浓度和数量;
2)水泥中存在慧春有引起腐蚀的组分巧陪—氢氧化钠和水化铝酸钙;
3)水泥本身结构不密实,有一些可供侵蚀性介质渗入的毛细孔道。
㈦ 常见的水泥石腐蚀有哪几种情况
水泥石的腐蚀
(一)水化物氢氧化钙Ca(OH)2的溶失
1、溶析性侵蚀
溶析性侵蚀又称淡水侵蚀或溶出侵蚀,是指硬化水泥石中的水化产物被淡水溶解并带走的一种侵蚀现象。在水泥石的各种水化物中,Ca(OH)2溶解度最大,在淡水中会首先被溶出。当水量不多,或在静水、无压的情况下,水中Ca(OH)2浓度很快达到饱和程度,溶出作用也就中止。但在大量游掘或流动的水中,水流会不断地将神斗核Ca(OH)2溶出并带走。
2、镁盐侵蚀
在海水、地下水或矿泉水中,常含有较多的镁盐,一般以氯化镁、硫酸镁形态存在。镁盐与水泥石中的氢氧化钙起置换作用,生成松软且胶凝性不高的氢氧化镁。
3、碳酸侵蚀
在工业污水或地下水中常溶解有较多的二氧化碳(CO2),CO2与水泥石中的氢氧化钙Ca(OH)2作用,可生成碳酸销如钙(CaCO3),CaCO3再与水中的碳酸作用,生成可溶的重碳酸钙Ca(HCO3)2而溶失。
氢氧化钙的大量溶失,不仅使水泥石的密度和强度降低,而且导致水泥石的碱度降低,随之将引起水化硅酸钙(CSH)和水化铝酸钙的不断分解,水泥石内部不断受到破坏,强度不断降低,最终将会引起整个混凝土结构物的破坏。
(二)硫酸盐侵蚀
穿越海湾、沼泽或跨越污染河流的道路结构、沿线桥涵墩台,有时会受到海水、沼泽水、工业污水的侵蚀,这些水中常常含有碱性硫酸盐(如Na2SO4、K2SO4)等。这些硫酸盐先与水泥石中的氢氧化钙作用生成硫酸钙,即二水石膏(CaSO4·2H2O),这种生成物再与水泥石中的水化铝酸钙反应生成钙矶石,其体积约为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍,从而使硬化水泥石中的固相体积增加很多,产生相当大的结晶压力,造成水泥石开裂甚至毁坏。
(三)强酸与强碱的腐蚀
1、酸
酸类离解出来的H+离子和酸根R-离子,分别与水泥石中Ca(OH)2的OH-和Ca2+结合成水和钙盐。
2H++2OH-=2H2O
Ca2++2R-=CaR2
碳酸腐蚀
在工业污水、地下水中常溶解有较多的二氧化碳,这种水对水泥石的腐蚀作用是通过下面方式进行的:
开始时二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用生成碳酸钙:
Ca(OH)2+CO2+H2O→CaCO3+2H2O
生成的碳酸钙再与含碳酸的水作用转变成重碳酸钙,是可逆反应:
CaCO3+CO2+H2O
Ca(HCO3)
㈧ 导致硅酸盐水泥腐蚀的原因是什么
一、 硅酸盐水泥的矿物组成 国家标准规定:凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,统称为硅酸盐水泥.硅酸盐水泥的主要矿物组成是:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙.硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度;硅酸二钙四星期后才发挥强度作用,约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度;铝酸三钙强度发挥较快,但强度低,其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用;铁铝酸四钙的强度发挥也较快,但强度低,对硅酸盐水泥的强度贡献小.
二、 硅酸盐水泥的凝结与硬化
(一)硅酸盐水泥的水化 硅酸盐水泥与水拌合后,熟料颗粒表面的四种矿物立即与水发生水化反应,生成五种 水化产物:水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶,氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙晶体.其中,水化硅酸钙凝胶约占50%,氢氧化钙晶体约占20%.水泥早期强度增长快,后期强度增长缓慢,若温度和湿度适宜,其强度在几年或十几年后仍可缓慢增长.
(二)水泥石及影响其凝结硬化的因素 硬桥樱化后的水泥浆体,称为水泥石,是由胶凝体、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔等组成的非均质体.水泥石的硬化程度越高,凝胶体含量越多,水泥石强度越高.影响水泥石凝结硬化的因素有:
1.水泥熟料的矿物组成和细度
2.石膏掺量:掺入石膏可延缓其凝结硬化速度
3.养护时间:随着养护时间的增长,其强度不断增加
4.温度和湿度:温度升高,硬化速度和强度增长快;水泥的凝结硬化必须在水分充足的条件下进行,因此要有一定的环境湿度
5.水灰比:拌合水泥浆时,水与水泥的质量比,称为水灰比.水灰比愈小,其凝结硬化速度愈快,强度愈高
三、 酸盐水泥的技术要求
1.细度:水泥颗粒越细,比表面积越大,水化反应越快越充分,早期和后期强度都较高.国家规定:比表面积应大于300平方米/千克,否则为不合格.
2.凝结时间:为保证在施工时有充足的时间来完成搅拌、运输、成型等各种工艺,水泥的初凝时间不宜太短;施工完毕后,希望水泥能尽快硬化,产生强度,所以终凝时间不宜太长.硅酸悔型盐水泥的初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于390分钟.
3.体积安定性:水泥浆体在凝结硬化过程中体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性.如体积变化不均匀即体积安定性不良,容易产生翘曲和开裂,降低工程质量甚至出现事故.
四、水泥石的腐蚀与防止
1水泥石受腐蚀的基本原因:水泥石中含有易受腐蚀的成分,即氢氧化钙和水化铝酸钙等;水泥石不密实,内部含有大量的毛细孔敏前丛隙.
2易造成水泥石腐蚀的介质:软水及含硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱的水.
3防止腐蚀的措施:合理选用水泥的品种;掺入活性混合材料;提高水泥密实度;设保护层.
五、 硅酸盐水泥的性质、应用与存放 (一)硅酸盐水泥的性质与应用
1早期及后期强度均高:适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等.
2抗冻性好:适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程.
3 耐腐蚀性差:不宜用于受流动软水和压力水作用的工程,也不宜用于受海水和其它腐蚀性介质作用的工程.
4水化热高:不宜用于大体积混凝土工程.
5抗炭化性好:适合用于二氧化碳浓度较高的环境,如翻砂、铸造车间等.
6耐热性差:不得用于耐热混凝土工程.
7干缩小:可用于干燥环境.
8耐磨性好:可用于道路与地面工程.(二)酸盐水泥的运输与储存 水泥在运输过程中,须防潮与防水.散装水泥须分库储存,袋装水泥的堆放高度不得超过十袋;水泥不宜久存,超过三个月的水泥须重新试验,确定其标号
㈨ 影响水泥石腐蚀的因素有哪些
影响水泥石腐蚀的因素如下:
引起水泥石腐蚀的外部因素是侵蚀介质。
引起水泥石腐蚀的内在因素:一是水泥石中含有易引起腐蚀的组分,即氢氧化钙和水化铝酸钙;二是水泥石不闭蚂密实。水泥水化反应时理论需水量仅为水泥质量的23%,而实际应用时拌合用水量多为40%~70%,多余水分会形成毛细管和孔隙存在于水泥石中,侵蚀性介质不仅在水泥石表面起作用,而且易于通过毛细管和孔隙进入水泥石内部引起严重破坏。
掺混合材料的水谨汪泥水化反应生成物中氢氧化钙明显减少,其耐侵蚀性比硅酸盐水泥明显轿晌埋改善。