鐵鋁酸鹽水泥混凝土的耐蝕性研究
2006-03-22 00:00
水泥混凝土抵抗環(huán)境水侵蝕的能力決定于許多因素，其中水泥品種被認(rèn)為是最主要的因素之一。根據(jù)國內(nèi)大量試驗(yàn)研究表明，水泥品種對于混凝土的耐蝕性能有明顯的影響。因此世界各國對于耐腐蝕混凝土用水泥的礦物成分作了一定的規(guī)定，尤其是對水泥熟料中C3A、C3S等礦物作了明確的限制。
鐵鋁酸鹽水泥中沒有易受腐蝕的C3A與C3S，具有較好的耐腐蝕性能，本試驗(yàn)利用上述熟料，選用粉煤灰、石膏、石灰石、礦渣等四種混合材配制成六種水泥，在七種腐蝕性介質(zhì)中進(jìn)行長期試驗(yàn)，同時用自來水進(jìn)行了對比試驗(yàn)。另外還用該種水泥在福建省東山縣進(jìn)行了海堤修復(fù)等實(shí)際工程試驗(yàn)，效果良好。用該水泥制成的自應(yīng)力混凝土管放入該地區(qū)的海水中進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)，經(jīng)三年后觀察情況良好。
試驗(yàn)的結(jié)果表明：
1、用各種鐵鋁酸鹽水泥配制的混凝土試件的耐氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鈉+氯化鎂復(fù)鹽的能力都比較強(qiáng)，經(jīng)過二年的腐蝕試驗(yàn)，其耐蝕系數(shù)均在0.8以上。說明了鐵鋁酸鹽水泥對硫酸鈉、氯化鈉具有很好的耐腐蝕能力。
2、不同水泥對氯化銨、硫酸銨的耐蝕能力是不一樣的。
3、鐵鋁酸鹽水泥耐氯化鎂的腐蝕能力均比較差。
4、混合材對水泥的性能影響較大，其強(qiáng)度的絕對值提高較大，這樣雖然他們的耐蝕系數(shù)與未摻混合材的相近，但經(jīng)過腐蝕以后的剩余強(qiáng)度仍高得多，這樣相對也提高了它的耐蝕能力。
5、鐵鋁酸鹽水泥耐復(fù)鹽腐蝕的能力比耐單一種鹽好。
6、鐵鋁酸鹽水泥和普通水泥比，絕對強(qiáng)度要高得多，耐耐蝕能力也好得多。
鐵鋁酸鹽水泥所以有比較好的耐鹽類腐蝕性能，其主要原因可能是因?yàn)殍F鋁酸鹽水泥中沒有C3A等易受腐蝕的礦物，而含有較多的耐腐蝕性能較好的鐵相，因此它受到的化學(xué)腐蝕較輕，同時鐵鋁酸鹽水泥水化后的水泥石結(jié)構(gòu)比較致密。
摻石灰石的鐵鋁酸鹽水泥絕對強(qiáng)度較高，后期強(qiáng)度也高、耐腐蝕能力較好，其主要原因是加入石灰石后，減緩了鐵鋁酸鹽水泥早期的瞬時水化速度，使水化產(chǎn)物不是直接在未水化顆粒表面上生成，而是通過溶介、析晶、凝聚逐漸形成，同時產(chǎn)生大量的鋁膠、鐵膠、C-S-H凝膠，因此隨期齡增加，水泥石愈來愈致密，這就使得強(qiáng)度和耐蝕能力均有提高。
鐵鋁酸鹽水泥中沒有易受腐蝕的C3A與C3S，具有較好的耐腐蝕性能，本試驗(yàn)利用上述熟料，選用粉煤灰、石膏、石灰石、礦渣等四種混合材配制成六種水泥，在七種腐蝕性介質(zhì)中進(jìn)行長期試驗(yàn)，同時用自來水進(jìn)行了對比試驗(yàn)。另外還用該種水泥在福建省東山縣進(jìn)行了海堤修復(fù)等實(shí)際工程試驗(yàn)，效果良好。用該水泥制成的自應(yīng)力混凝土管放入該地區(qū)的海水中進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)，經(jīng)三年后觀察情況良好。
試驗(yàn)的結(jié)果表明：
1、用各種鐵鋁酸鹽水泥配制的混凝土試件的耐氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鈉+氯化鎂復(fù)鹽的能力都比較強(qiáng)，經(jīng)過二年的腐蝕試驗(yàn)，其耐蝕系數(shù)均在0.8以上。說明了鐵鋁酸鹽水泥對硫酸鈉、氯化鈉具有很好的耐腐蝕能力。
2、不同水泥對氯化銨、硫酸銨的耐蝕能力是不一樣的。
3、鐵鋁酸鹽水泥耐氯化鎂的腐蝕能力均比較差。
4、混合材對水泥的性能影響較大，其強(qiáng)度的絕對值提高較大，這樣雖然他們的耐蝕系數(shù)與未摻混合材的相近，但經(jīng)過腐蝕以后的剩余強(qiáng)度仍高得多，這樣相對也提高了它的耐蝕能力。
5、鐵鋁酸鹽水泥耐復(fù)鹽腐蝕的能力比耐單一種鹽好。
6、鐵鋁酸鹽水泥和普通水泥比，絕對強(qiáng)度要高得多，耐耐蝕能力也好得多。
鐵鋁酸鹽水泥所以有比較好的耐鹽類腐蝕性能，其主要原因可能是因?yàn)殍F鋁酸鹽水泥中沒有C3A等易受腐蝕的礦物，而含有較多的耐腐蝕性能較好的鐵相，因此它受到的化學(xué)腐蝕較輕，同時鐵鋁酸鹽水泥水化后的水泥石結(jié)構(gòu)比較致密。
摻石灰石的鐵鋁酸鹽水泥絕對強(qiáng)度較高，后期強(qiáng)度也高、耐腐蝕能力較好，其主要原因是加入石灰石后，減緩了鐵鋁酸鹽水泥早期的瞬時水化速度，使水化產(chǎn)物不是直接在未水化顆粒表面上生成，而是通過溶介、析晶、凝聚逐漸形成，同時產(chǎn)生大量的鋁膠、鐵膠、C-S-H凝膠，因此隨期齡增加，水泥石愈來愈致密，這就使得強(qiáng)度和耐蝕能力均有提高。
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