1. 为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用
为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用
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
1)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。
2)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。
2. 凡融有二氧化碳的水均对硅酸盐水泥有腐蚀作用 为什么不对
强酸也不会与硅酸盐水泥 何况是碳酸呢。不过含有二氧化碳的水可以慢慢腐蚀碳酸钙组成的岩石
3. 为什么浓度相同时,硫酸镁对硅酸盐水泥石的腐蚀比氯化镁更严重
浓度相同时,硫酸镁对硅酸盐水泥石的腐蚀比氯化镁更严重. 因为硅酸盐水泥石中含有氢氧化钙,因此,其耐水性较差. 硅酸盐水泥的耐磨性优于粉煤灰水泥。
硅酸盐水泥石 用作制革、炸药、造纸、瓷器、肥料,以及医疗上口服泻药等。矿物质水添加剂硫酸镁在农业中被用于一种肥料,因为镁是叶绿素的主要成分之一。通常被用于盆栽植物或缺镁的农作物,例如西红柿,马铃薯,玫瑰等。硫酸镁比起其他肥料的优点是溶解度较高。硫酸镁也被用作浴盐。
硅酸盐耐腐蚀性差: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. 为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用
软水侵蚀:不含或仅含少量重碳酸盐(含HCO3-的盐)的水称为软水,如雨水、蒸馏水专、冷凝水及属部分江水、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。
5. 硅酸盐水泥的耐腐蚀性跟什么有关
硅酸盐水泥的特性与应用: (1)强度高 硅酸盐水泥凝结硬化快,强度高,尤其是早期强度增长率大,特别适合早期强度要求高的的工程、高强混凝土结构和预应力混凝土工程。 (2)水化热高 硅酸盐水泥熟料中C3S和C3A含量高,使早期放热量大,放热速度快,早期强度高,用于冬季施工常可避免冻害。但高放热量对大体积混凝土工程不利,如无可靠的降温措施,不宜用于大体积混凝土工程。 (3)抗冻性好 硅酸盐水泥拌合物不易发生泌水,硬化后的水泥石密度较大,所以抗冻性优于其它通用水泥。适用于严寒地区受反复冻融作用的混凝土工程。 (4)碱度高、抗碳化能力强 硅酸水泥硬化后的水泥石显示强碱性,埋于其中的钢筋在碱性环境中表面生成一层灰色钝化膜,可保持钢筋几十年不生锈。硅酸盐水泥碱性强且密实度高,抗碳化能力强所以特别适用于重要的钢筋混凝土结构及预应力混凝土工程。 (5)干缩小 硅酸盐水泥在硬化过程中,形成大量的水化硅酸钙凝胶体,使水泥石密实,游离水分少,不易产生干缩裂纹,可用于干燥环境的混凝土工程。 (7)耐磨性好 硅酸盐水泥强度高,耐磨性好,且干缩小,可用于路面与地面工程。 (8)耐腐蚀性差 硅酸盐水泥石中有大量的Ca(OH)2和水化铝酸钙,容易引起软水、酸类和盐类的侵蚀。所以不宜用于受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。
(9)耐热性差 硅酸盐水泥石在温度为250℃时水化物开始脱水,水泥石强度下降,当受热700℃以上时水泥石开始破坏。所以硅酸盐水泥不宜单独用于耐热混凝土工程。
(10)湿热养护效果差 硅酸盐水泥在常规养护条件下硬化快、强度高。但经过蒸汽养护后,再经自然养护至28d测得的抗压强度往往低于未经蒸汽养护的28d的抗压强度。
6. 硅酸盐水泥的软水侵蚀
你好!
硅酸3钙、硅酸2钙、铝酸3钙、铁铝酸4钙都能缓慢溶解的,溶解速度自然取决于水中的氢氧化钙浓度,只要是不饱和,就持续溶解,浓度越低溶解越显著。
如果对你有帮助,望采纳。
7. 硅酸盐水泥腐蚀的内因
你可以参考一下!
一种是碱-集料反应,主要是混凝土中水泥水化所析出的KOH和Na0H与集料(砂子,石子等也叫骨料)中活性的二氧化硅相互作用,形成了碱的硅酸盐凝胶,致使混凝土开裂,即产生所谓的碱—集料反应。
通常认为,只有在水泥中的总碱量较高,而同时集料中又有活性Si02的情况下,才会发生上述有害反应。由于碱—集料反应而发生破坏的时间随反应类型、集料活性大小、碱含量、使用环境等的不同而明显地变化,一般快则一两年,慢则几十年。一般情况下,碱—集料反应造成的开裂破坏随时间变化而加剧,维修困难,费用十分昂贵,因此已引起世界各国的高度重视。
碱—集料反应发生的前提条件是水泥中碱的含量较高,而同时集料中含有特定的活性成分,只有当这两种不相容的物质配合在一起时才会发生问题。高碱水泥与惰性集料一起或活性集料与碱含量很低的水泥一起都不会发生反应。因而抑制碱—集料反应发生的有效措施是降低水泥中的碱含量,选用惰性集料。
另外,混凝土中过高的氯离子含量也会使钢筋被腐蚀。类似于盐酸的作用吧。
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8. 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
9. 硅酸盐水泥腐蚀的类型有哪些怎样防止腐蚀 准确答案
硅酸盐水泥腐蚀的类型有:
1、软水侵蚀(溶出性侵蚀):软水能使水化产回物中的Ca(OH)2溶解,并促使答水泥石中其它水化产物发生分解;
2、盐类腐蚀:硫酸盐先与水泥石结构中的Ca(OH)2起置换反应生产硫酸钙,硫酸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;
3、酸类腐蚀:CO2与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3,再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;
4、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。