第8学时 硅酸盐水泥-水泥石腐蚀
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水泥石腐蚀的名词解释水泥石腐蚀是指水泥制品或混凝土中的水泥石发生化学或物理变化,导致材料质量下降和结构破坏的现象。
这种腐蚀可以发生在不同类型的水泥制品和混凝土中,如建筑物、道路、桥梁和地下管道等设施。
水泥石腐蚀是一个全球性的问题,对工程结构的安全性和寿命产生重要影响。
水泥石由水泥和骨料混合而成,水泥是水泥石的胶凝材料。
由于水泥石是由水泥颗粒和骨料颗粒通过水化反应粘合而成的,因此水泥石的质量与水泥颗粒的形态、化学成分、矿物组成以及水泥与骨料间的相互作用密切相关。
水泥石腐蚀可以分为化学腐蚀和物理腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指水泥石中的一些化学成分受到外界环境的影响而发生反应,导致水泥石质量下降和结构破坏。
常见的化学腐蚀现象包括硫酸盐侵蚀、氯盐侵蚀和碳化等。
硫酸盐侵蚀指的是水泥石中的硫酸盐与水或空气中的硫酸盐产生反应,生成硫酸盐水化物,引发体积膨胀和质量减轻,导致水泥石的强度和耐久性下降。
氯盐侵蚀是指水泥石中的氯化物与水或空气中的氯离子发生反应,生成氯化物水化物,引发体积膨胀和结构裂缝,降低水泥石的耐久性和抗压强度。
碳化是由于水泥石中的二氧化碳与水泥基体中的钙化合物发生反应,形成碳酸盐,降低水泥石的碱硅反应性能和强度。
物理腐蚀是指外部因素,如温度变化、冻融、潮湿和干燥等,对水泥石的物理性能产生影响,导致水泥石破裂、剥落和开裂。
温度变化引起的腐蚀是由于水泥石的热膨胀系数和外界温度变化不匹配,导致水泥石发生应力集中和破坏。
冻融腐蚀是由于水泥石中的水分在低温条件下结冰,引发体积膨胀和破坏。
潮湿和干燥腐蚀是由于水泥石中的水分在不同环境条件下蒸发和吸湿,引发结构变形和开裂。
为了避免水泥石的腐蚀现象,有一些方法可以采取。
首先,选择合适的水泥和骨料,确保它们的化学成分和质量符合标准要求。
其次,控制水泥石的配比和水泥石的水化反应过程,以增加水泥石的强度和耐久性。
此外,采用防腐蚀材料和添加剂,如防水剂和防腐蚀剂,可以提高水泥石的耐久性和抗腐蚀能力。
硅酸盐水泥的侵蚀原因及其防止措施
硅酸盐水泥是目前建筑材料中使用最广泛的一种水泥,其主要成
分为熟料和石膏,具有强度高、抗冻性好等特点,但硅酸盐水泥在使
用过程中也会受到侵蚀,如果不及时进行防止措施,可能会产生安全
隐患,下面将从侵蚀原因和防止措施两个方面进行描述。
一、硅酸盐水泥的侵蚀原因
1.化学侵蚀:硅酸盐水泥在干燥状态下会和二氧化碳发生化学反应,形成碳酸钙,从而降低水泥的强度。
2.物理侵蚀:硅酸盐水泥外表被长期的风吹日晒,以及被雨水浸泡,易形成开裂、脱落及粉化现象,这些现象直接影响水泥的强度和
稳定性。
二、硅酸盐水泥的防止措施
1.化学侵蚀的防止:因为硅酸盐水泥的侵蚀主要是因为与空气中
的二氧化碳反应而产生的,因此应尽量防止硅酸盐水泥暴露在空气中,将其置于通风不畅的区域,进行覆盖,以保持其原有的强度和稳定性。
2.物理侵蚀的防止:硅酸盐水泥应选择高质量的材料,在施工后及时加固保护,以防止雨水浸泡与风吹日晒对水泥造成的侵蚀。
在使用过程中如发现有开裂、脱落及粉化现象,应及时进行修补,以保持水泥的强度和稳定性。
3.密封防潮处理:利用防潮型涂料封闭硅酸盐水泥表面,以保护水泥不受外部的湿度和潮气侵蚀。
4.增加表面保护:在硅酸盐水泥表面固化剂的帮助下,可以增加水泥的表面硬度,强度和稳定性,从而有效地减少物理和化学侵蚀的影响。
第三章水泥本章提要:本章主要讲述水泥的生产、凝结硬化原理、主要技术性质、特点以及应用。
应了解生产水泥所需原料、生产过程、水泥的凝结硬化过程及机理专用水泥和特种水泥的特点及应用。
熟悉水泥熟料的矿物成分及特性,矿物组成及每种矿物单独在硅酸盐水泥中所起的作用。
掌握硅酸盐水泥及掺混合材料的硅酸盐水泥的主要技术性质、检测方法、特性及应用,采用对比分析的方法掌握它们之间的共性及它们各自的个性,水泥的储存、运输、验收、保管及受潮处理、质量仲裁检验。
通过本章学习,应达到运用水泥特性正确选择水泥品种和强度等级,并对水泥的储存、运输、验收、保管及受潮处理、质量仲裁检验有所了解。
教案首页授课顺序:4学时: 2 日期20 年月日班级第三章水泥第一节 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥→波特兰水泥定义及代号,熟料的矿物成分及特性技术性质 合格、不合格、废品性能及应用 优等、一等、合格1、制备 按比例 烧 石膏 磨原料 生料 熟料 水泥“二磨一烧” 磨 混 1450℃ 混合化学成分与矿物成分水泥性能 取 熟料 取矿物成分及含量比例决 决2、定义及代号:P ·Ⅰ:熟料 + 石膏P ·Ⅱ:熟料 + 石膏+<5%的石灰石或粒化高炉矿渣 3、熟料的矿物成分及特性# 水化→凝结→硬化→产生强度→发展强度→保护强度↓ ↓ ↓水化热→初凝、终凝 护养:温度、湿度水化速度←凝结硬化速度←强度发展速度 C 3A > C 3S > C 4AF > C 2S ↓ ↓ ↓水化速度:C 3A >C 4AF >C 3S >BC 2SC 3S 在28天内可水化75%,并区别年强度的70—80%,一般说C 3S 含量高水泥质量好。
C 3S 在后期强度高,甚至几十年后仍继续水化。
C 3S 早期强度发展迅速,但绝对值不高,以后几乎不在增长,甚至有倒缩,干缩大,抗硫酸盐腐蚀差,C 4AF 水化速度介于C 3A 与C 3S 之间,早期强度类似C 3A ,后期强度类似C 2S ,抗冲击性及抗硫酸盐腐蚀性好。
硅酸盐水泥的应用、侵蚀及防护摘要:由硅酸盐水泥熟料、0~5%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,称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥加水硬化而成的水泥石,在通常使用条件下,有较好的耐久性,但在某些侵蚀性液体或气体(统称侵蚀介质)的作用下,会逐渐遭受侵蚀,引起强度降低,甚至破坏,这种现象称为水泥石的侵蚀或腐蚀。
关键词:硅酸盐水泥、使用、侵蚀在当今这个高速发展的社会中,随着城市化建设的不断扩大,交通方式的不断进步,对于高楼大厦、道路桥梁、隧道涵洞等建筑的需求在不断增多。
同时,对于这些建筑的质量要求也在不断提高。
当今这个时代,可以说是一个混凝土的时代,大部分的建筑都离不开混凝土。
作为混凝土的重要组成部分——水泥也就成为了一种十分重要的材料。
水泥的种类有很多,每种水泥都有各自的不同特点,因此对于不同的建筑、建筑物所处的环境不同选择合适的水泥是至关重要的。
另一方面,每一种建筑物都有各自相应的自然环境,所以就免不了有损坏和破坏,因此,要想一个建筑物长久安全的运行,做好防护就显得很重要了。
水泥中硅酸盐水泥由于其独有的特点应用范围特别广泛,可用于高强混凝土、预应力混凝土等等,下面就硅酸盐水泥的应用具体分析:1、凝结硬化快,早期强度及后期强度高。
根据此特点,其适用于有早强要求的混凝土,比如建桥时桥墩的建设就需要早期强度较高的水泥;冬季施工混凝土,地上、地下重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程,如一个建筑物的地基,对混凝土的强度有很高的要求,这就需要选择早期强度和后期强度都很高的混凝土。
2、抗冻性好。
适用于严寒地区水位升降范围内遭受反复冻融循环的混凝土工程。
在我国的北方,冬季温度大都处于零下,这就需要选择抗冻性很好的水泥作为混凝土材料。
3、抗碳化性能好。
适用于空气中二氧化碳(CO2)浓度较高的环境,如铸造车间等。
4、干缩小,可用于干燥环境下的混凝土工程。
5、耐磨性好,可用于路面与地面工程。
道路上车辆的流动性大,且路面长期处于和车轮的摩擦中,所以混凝土耐磨性的好坏程度对于这类建筑物的影响影响土的摩擦中,所以这类建筑的。
硅酸盐水泥的侵蚀原因及其防止措施
硅酸盐水泥是一种广泛应用于建筑、桥梁、水利等工程的材料,
但在特定环境下容易被侵蚀。
硅酸盐水泥的侵蚀原因主要有以下几点:
1. 酸性物质侵蚀:硅酸盐水泥遇到酸性物质容易被侵蚀,导致
其强度降低、龟裂、剥落等。
2. 高温侵蚀:高温环境下,硅酸盐水泥中的水化产物会被破坏,从而降低其抗压强度。
3. 氯盐侵蚀:硅酸盐水泥遇到氯离子容易发生化学反应,使其
主要成分三钙硅酸盐发生分解,导致其强度下降。
为了防止硅酸盐水泥的侵蚀,可以采取以下措施:
1. 选择正确的硅酸盐水泥品种,如防腐水泥、高温水泥等,满
足不同环境的需求。
2. 在施工过程中,严格控制水泥的含水量和配合比,保证水泥
的质量和强度。
3. 在酸性环境下使用防蚀涂料或加入耐酸性添加剂,以提高水
泥的抗腐蚀能力。
4. 在硅酸盐水泥周围设置防止氯盐渗透的屏障,如防渗膜等。
5. 在高温环境下使用耐高温材料,如硬质耐火材料等,以保证
水泥的强度和耐久性。
水泥石发生腐蚀的原因及其防止措施导致水泥石腐蚀的因素很多,作用过程亦甚为复杂,仅介绍几种典型介质对水泥石的侵蚀作用。
1.软水侵蚀(溶出性侵蚀)。
不含或仅含少量重碳酸盐(含HCO的盐)的水称为软水,如雨水、蒸馏水、冷凝水及部分江水、湖水等。
当水泥石长期与软水相接触时,水化产物将按其稳定存在所必需的平衡氢氧化钙(钙离子)浓度的大小,依次逐渐溶解或分解,从而造成水泥石的破坏,这就是溶出性侵蚀。
在各种水化产物中,Ca(OH)2的溶解最大(25℃约1.3gCaO/l),因此首先溶出,这样不仅增加了水泥石的孔隙率,使水更容易渗入,而且由于Ca(OH)2浓度降低,还会使水化产物依次发生分解,如高碱性的水化硅酸钙、水化铝酸钙等分解成为低碱性的水化产物,并最终变成硅酸凝胶、氢氧化铝等无胶凝能力的物质。
在静水及无压力水的情况下,由于周围的软水易为溶出的氢氧化钙所饱和,使溶出作用停止,所以对水泥石的影响不大;但在流水及压力水的作用下,水化产物的溶出将会不断地进行下去,水泥石结构的破坏将由表及里地不断进行下去。
当水泥石与环境中的硬水接触时,水泥石中的氢氧化钙与重碳酸盐发生反应:生成的几乎不溶于水的碳酸钙积聚在水泥石的孔隙内,形成致密的保护层,可阻止外界水的继续侵入,从而可阻止水化产物的溶出。
2.盐类侵蚀。
在水中通常溶有大量的盐类,某些溶解于水中的盐类会与水泥石相互作用产生置换反应,生成一些易溶或无胶结能力或产生膨胀的物质,从而使水泥石结构破坏。
最常见的盐类侵蚀是硫酸盐侵蚀与镁盐侵蚀。
硫酸盐侵蚀是由于水中溶有一些易溶的硫酸盐,它们与水泥石中的氢氧化钙反应生成硫酸钙,硫酸钙再与水泥石中的固态水化铝酸钙反应生成钙矾石,体积急剧膨胀(约1.5倍),使水泥石结构破坏,其反应式是:钙矾石呈针状晶体,常称其为“水泥杆菌”。
若硫酸钙浓度过高,则直接在孔隙中生成二水石膏结晶,产生体积膨胀而导致水泥石结构破坏。
镁盐锓蚀主要是氯化镁和硫酸镁与水泥石中的氢氧化钙起复分解反应,生成无胶结能力的氢氧化镁及易溶于水的氯化镁或生成石膏导致水泥石结构破坏,其反应式为:可见,硫酸镁对水泥石起镁盐与硫酸盐双重侵蚀作用。
水泥生产Cement production2建筑材料水泥石的腐蚀与防止措施张冬梅(长江工程职业技术学院,湖北武汉430212)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)08-0002-01摘要:硅酸盐水泥石硬化后是一种耐久性很好的建筑材料,被广泛应用于建筑工程中,但在有腐蚀性介质的环境中,水泥石的耐久性会受到影响,为了保证水泥石的耐久性,本文对水泥石腐蚀的类型,水泥石腐蚀的原因及水泥石腐蚀的防止措施进行了一些分析。
关键词:水泥石;腐蚀;类型;原因;防止措施硅酸盐水泥石硬化后是一种耐久性很好的建筑材料,但是如果处在了有腐蚀性介质的环境中,硅酸盐水泥石的耐久性就会变差,它的结构会受到破坏,导致它不能很好的使用,影响结构的耐久性。
所以,我们必须了解硅酸盐水泥石在什么环境下容易遭受腐蚀以及采取什么措施来防止它的腐蚀。
本文主要分析了水泥石腐蚀的类型,水泥石腐蚀的原因及水泥石腐蚀的防止措施。
1 硅酸盐水泥石的腐蚀水泥石的腐蚀是指硬化后的水泥石在外界侵蚀性介质的作用下,其中侵蚀性介质包括酸、碱、盐、软水或其他物质等,使结构遭受破坏,强度有明显降低,甚至完全破坏的现象。
2 硅酸盐水泥石腐蚀的种类主要有软水腐蚀、盐类腐蚀(硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀)、酸类腐蚀(一般酸腐蚀、碳酸腐蚀)、强碱腐蚀等几种,下面分别进行介绍。
2.1软水腐蚀软水指水中重碳酸盐含量较小的水,硅酸盐水泥石在这样的水中使用的时候会造成腐蚀。
若水泥石处在静水或者无压力的水中,水化产物氢氧化钙有一定的溶解度,但溶解得较少,仅限于表层,对水泥石结构的危害不大。
但是如果在流动的水中或有压力的水中,溶解的氢氧化钙就会被流动的水带走,溶解一部分带走一部分,那么原来氢氧化钙所占的地方就慢慢地变成了孔隙。
因为氢氧化钙的不断被溶出并带走,孔隙不断增大,同时又因为氢氧化钙逐渐被溶解,水泥石碱度就会降低,碱度降低会带来不利的影响,水泥石中的其他水化产物在低碱环境下会发生分解与溶蚀,从而导致水泥石结构破坏。