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硫铝酸盐水泥耐腐蚀性能探讨

来源:中国水泥机械网 发布日期:2017-04-24

表1硫铝酸盐水泥的耐硫酸盐和镁盐腐蚀系数序号高抗硫硫铝酸盐水泥破坏在篼浓度硫酸盐和镁盐溶液中,硫铝酸盐水泥表现出很好的耐腐蚀性能与其水化产物特性密切相关。硫铝酸盐水泥水化生成的钙矾石的分子结构中具有S(,侵蚀溶液中的不可能再与其置换,从而保证了水泥结构的稳定性。对水泥破坏作用的另一方面,是由于其他水泥中含有大量的Ca(OH)2,极易与S发生化学反应生成石裔,使水泥结构遭到破坏。而硫铝酸盐水泥水化过程中虽然有Ca(OH)2形成,但很快会与其他产物发生二次反应,形成新的化合物。Ca(OH)2不再成为水泥的最终产物,因而不存在像其他水泥那样的破坏形式。

单独的镁盐对硫铝酸盐水泥是有侵蚀作用的。英国的F.M.Lea认为硫铝酸钙与硫酸镁溶液作用后,可被分解成石裔、氢氧化铝和氢氧化镁,其中氢氧化镁的溶解度很小,所需饱和溶液的pH值只有10.5,而形成钙矾石的pH值为10.8,因此硫铝酸钙在硫酸镁溶液中会不断地溶解。但试验结果(表1)却表明,硫铝酸盐水泥具有抗镁盐的作用。李启棣13认为是由于溶液中同时存在Mg2+、Stf4'使得形成氢氧化镁的过程受到阻碍,从而使硫铝酸盐水泥可经受住镁盐的侵害。

不少地区地下水、土壤中含有大量的硫酸盐、镁盐和氯盐,且盐矿物质的矿化度最篼可达350g/L以上。表2是取自一些铁路沿线的典型水样盐类浓度成分,其中各类盐离子含量很高,这样的水质对混凝土危害的可能性也更高。

表2不同地区典型水样的化学成分(mg/L)水样pH值南s轮台南砣羟汉沽盐场为了了解硫铝酸盐水泥抵御高浓卤水侵蚀的性能,将硫铝酸盐水泥样品分别置于上述水样和。结果表明,疏铝酸盐水泥在这些溶液中具有很好的抗高浓卤水侵蚀性能,特别是硫铝酸盐水泥与矿渣混合后,其抗耐腐蚀性能更加优越。

表3硫铝酸水泥的耐离浓卤水腐蚀系数水泥品种轮台水若羌水汉沽地下水硫铝酸盐水泥硫铝水泥+20%矿渔疏铝水泥+40%矿渣抗琉酸盐水泥矿揸水泥破坏篼浓卤水中的盐给混凝土造成的危害最大,这是因为cr是活泼元素,极易与水泥石中的水化铝酸盐结合生成水化铝酸钙(3A形成水化铝酸钙的pH值在12.5以上。水化氦铝酸钙有两种多形晶:一是oC3ACaCl10H20,在28以下是稳定的;另一是(3C3ACaCW0H2O,它在高温下形成。当混凝土长时间置于盐环境中,大量形成的QACaCl 10H20可破坏混凝土的原结构,从而导致混凝土被腐蚀。

但硫铝酸盐水泥与之不同。其一是硫铝酸盐水泥水化产物中不含单独的水化铝酸盐,不会产生-招反应;其二,虽然钙矾石结构中含有铝酸盐,存在发生上述反应的可能性,但钙矾石形成的pH值为10.8,远远低于形成CCaCblOIO的pH值,因此即使在篼Cr溶液中,也不会影响钙矾石的形成。

矿渣由于经过篼温快冷处理,形成的大部分晶体为玻璃微珠。这种玻璃微珠有极好的耐腐蚀性能,在水泥水化时会分散在水化体周围,使掺人矿揸的硫铝酸盐水泥的抗腐蚀性能得到加强,这一点可从表3的数据中得到证明。

4硫铝酸盐水泥的水化特性为了取得硫铝酸盐混凝土耐腐蚀性的真实情况,将不同水泥的混凝土样品现场埋设三年,实际情况如表4.采用硫铝酸盐水泥及掺矿渣的混凝土样品几乎不被腐蚀,用其他水泥的混122凝土都有不同程度的腐蚀发生。

表4不同混凝土埋设三年后的腐蚀情况淡水养轮台地区埋设滋泥泉地区埋设水泥品种护强度强度样品外观强度强度比样品比外观硫铝酸轻微掉砂棱角盐水泥棱角晰完整硫铝+轻微掉砂棱角40%矿渣棱角晰完整抗硫酸严重露石破成盐水泥严重掉角碎块矿渣严重露石严重水泥轻微掉角掉角由于硫铝酸盐水泥具有很好的耐腐蚀性能,早在二十世纪八十年代就已经将其应用于苦卤盐地带。在新疆南部、天津汉沽盐场地区的十几座铁路桥涵,采用耐腐蚀性能高的早强硫铝酸盐水泥,至今使用效果良好。我国著名的南极长城站和中山站,也使用了大量的早强硫铝酸盐水泥作为基础建筑材料。


(完)

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