高抗硫水泥的特点.pdf
抗硫酸盐水泥有什么特点？与一般硅酸盐水泥相比，抗硫酸盐硅酸盐水泥的铝酸三钙748-2005 抗硫酸盐硅酸盐水泥)规定：中抗硫酸盐水泥的钙矿物水化产生的氢氧化钙，也容易与硫酸盐反应而受到侵蚀。抗硫酸盐水泥是硅酸盐水泥系列的一个品种。抗硫酸盐侵蚀试验方法顾名思义，就是这种水泥必须具备一定的抵抗GB/T 749-2008 水泥硫酸盐侵蚀能力。有专门标准试验方法进行测试，我国的标准方法为矿物铝酸三钙(C3A)，因此抗硫酸盐水泥主要限制水泥中量v5.0%,C3S 含量v55.0%高抗硫酸盐水泥：50.0%(C3A)含量受到限制，标准(GBC3A 含量不得超过 5%,高抗硫酸盐水泥的 C3A 含量不得超过 3%。因为，C3A 本身及其水化产物最容易被硫酸盐侵蚀。此 外，硅酸硅酸盐水泥中，最容易受到硫酸盐侵蚀的水化产物来源于水泥C3A 的含量，其次也限制硅酸三钙C3A 含量v3.0%,C3S 含量v(C3S)含量。在我国的水泥标准 GB 748-2005 抗硫酸盐硅酸盐水泥规定：中抗硫酸盐水泥：C3A 含普通硅酸盐水泥，C3A 含量往往超过 8%,C3S 含量超过 55%为什么选用含有硅酸三钙、铝酸三钙少的水泥，可以减少水泥石的腐蚀？为什么没说硅 酸二钙？水泥石腐蚀的研究较多不能详细给予解释，这里只是做个大概的说明。腐蚀种类：(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，水量不多，或在静水、无压的情况下，水中Ca(OH)2 溶解度最大，在淡水中会首先被溶出。当Ca(OH)2 浓度很快达到饱和程度，溶出作用也Ca(OH)2 溶出并带走。就中止。但在大量或流动的水中，水流会不断地将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，将会引起整个混凝土结构物的破坏。(二)硫酸盐侵蚀硫酸盐先与水泥石中的氢氧化钙作用生成硫酸钙，从而使硬化水泥石中的固相体积增加很多，坏。(三)强酸与强碱的腐蚀即二水石膏(CaSO4 2H2O),这种生成物2.5倍，而且导致水泥石的碱度降低，随之(CO2),CO2 与水泥石中的氢氧化钙Ca(OH)2 作用，可生成碳酸钙(CaCO3),CaCO3再与水中的碳酸作用，生成可溶的重碳酸 钙将引起水化硅酸钙(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产生相当大的结晶压力，造成水泥石开裂甚至毁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(0H)2 的 0H-和 Ca2+结合成水 和钙盐。2H+2OH-=2H2OCa2+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，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 宀 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+H2OCa(HCO3)2生成的重碳酸钙易溶于水。当水中含有较多的碳酸，并超过平衡浓度，则上式反应向右进行。因此水泥石中的氢氧化钙，通过转变为易溶的重碳酸钙而溶失。氢氧化钙浓度降低，还会导致水泥石中其他水化物的分解，使腐蚀作用进一步加剧。一般酸的腐蚀在工业废水、地下水、沼泽水中常含无机酸和有机酸，工业窑炉中的烟气常含有氧化硫，遇 水后即生成亚硫酸。各种酸类对水泥石都有不同程度的腐蚀作用。它们与水泥石中的氢氧化钙作用后生成的化合物，或者易溶于水，或者体积膨胀，在水泥石内造成内应力而导致破坏。腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸。例如，盐酸与水泥石中的氢氧化钙作用：2HCI+Ca(OH)2=CaCI2+2H2O生成的氯化钙易溶于水。硫酸与水泥石中的氢氧化钙作用：H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4 2H2O生成的二水石膏或者直接在水泥石孔隙中结晶产生膨胀，用，生成高硫型水化硫铝酸钙，其破坏性更大。2、碱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(如氢氧化或者再与水泥石中的水化铝酸钙作这种水对水泥石的腐蚀作用是通过下面方钠)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.AI2O3+6NaOH=3Na2O.AI2O3+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而生成碳酸钠：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉积，而使水泥石胀裂。NaOH+CO2+H2O 宀 Na2CO3.10H2O从以上情况可以得出腐蚀的原因有如下三种1、水泥石中存在有引起腐蚀的组分氢氧化钙和水化铝酸钙。2、水泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀介质易于进入其内部。3、腐蚀与通道相互作用。根据以上分析可知，引起水泥石腐蚀的主要内因是水泥石中含有相当数量氢氧化钙，入。由于 C3S 和 C3A 水化反应较快，短时间内会放出大量水化热，部分温度差异大，易于产生裂缝导致外界侵蚀，同时由于更加容易导致水泥石腐蚀。所以C3S 和 C3A 含量较多的水泥更易于腐蚀以及一导致水泥石各定数量的水化铝酸钙(C3A 的水化产物)。水泥石中的各种孔隙及孔隙通道使得外界侵蚀性介 质易于侵C3S 产生的 Ca(OH)2 比 C2S 多,
