一級建筑師輔導:建筑材料與構造(12)

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4.硅酸鹽水泥石的腐蝕與防止
    (1)腐蝕的類型
    1)軟水侵蝕
    在流動水及壓力水作用下,氫氧化鈣(溶解度1. 2g/L)將被溶解并帶走,氫氧化鈣會 進一步溶解,其他水化產物如水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等亦將發(fā)生分解。氫氧化鈣溶出 5%時,強度下降7%;溶出24%時,強度下降29%。
    硬水中,水泥石腐蝕較小。是由于Ca(OH)2與Ca(HCO3 )2反應生成CaC O3填實在 孔隙內,阻止外界水分的侵入和氫氧化鈣的溶出。
    Ca(OH)z +Ca(HC O3)z=2CaC03 +2HzO
    2)硫酸鹽腐蝕
    Ca(OH)z十Na2SO4 +2HzO =CaS O4 · 2Hz 0十2NaOH
    硫酸鹽與氫氧化鈣作用,生成硫酸鈣,硫酸鈣與C3AH6反應生成水化硫鋁酸鈣(鈣磯石Aft) ,產生膨脹破壞。當水中硫酸鹽濃度較高時,生成的硫酸鈣會在孔隙中直接結晶成二水石膏,產生體積膨脹,導致水泥石破壞。
    3)續(xù)鹽腐蝕
    MgSO4 +Ca(OH)z+2HzO=CaSO4·2HzO十Mg(OH)z
    MgClz +Ca(OH)z =CaClz十Mg(OH)z
    反應生成的Mg(OH)z松軟無膠結能力, CaClz易溶于水,二水石膏則引起硫酸鹽 破壞。
    4)碳酸性腐蝕
    Ca (OH)2+ CO2+ H2O =CaCO3+2H2O
    CaC O3+ CO2 + H2O=Ca(HC03)z (易溶)
    反應生成的Ca(HC O3)2易溶于水。
    5)一般酸性腐蝕
    2HCl十Ca(OH)z= CaClz十2HzO
    H2SO4 +Ca(OH)z=CaSO4·2HzO 反應生成的CaCl2易溶于水,二水石膏則引起硫酸鹽破壞。
    6)強堿腐蝕
    堿類溶液如濃度不大時,一般是無害的。但鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強堿作 用也會被腐蝕。
    3CaO · Al2O3十6NaOH =3NazO ·A12O3 (易溶)十3Ca(OH)2
    2NaOH十COz =Na2CO3十H2O
    當水泥石被氫氧化納浸透后又在空氣中干燥,與空氣中的CO2作用生成碳酸納,碳酸鈉在水泥石毛細孔中結晶,而使水泥石脹裂。
    (2)硅酸鹽水泥石腐蝕的防止
    1)合理選用水泥品種,減少水泥中易被腐蝕的組分,如Ca(OH)2、C3AH6。
    2)提高水泥石的密實度,減少腐蝕性介質進入水泥石內部的通道。
    3)做保護層,可在水泥石表面涂抹耐腐蝕的涂料,如水玻璃、瀝青、環(huán)氧樹脂等, 也可以鋪設耐酸陶瓷、耐酸石料。
    5.硅酸鹽水泥的特性與應用
    硅酸鹽水泥具有凝結硬化快、強度高(尤其早期強度高)、抗凍性好、耐腐蝕性差、耐 熱性差、水化熱高等特點,適用于高強混凝土工程、預應力混凝土工程、早強要求高混凝 土工程、冬期施工混凝土工程;不適用于大體積混凝土工程、高溫環(huán)境工程、有海水或侵 蝕性介質存在的工程。