水泥屬于水硬性膠凝材料。一般建筑工程中常用的是通用水泥,包括硅酸鹽水泥(代號P·Ⅰ,P·Ⅱ)、普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥,代號P·O)、礦渣硅酸鹽水泥(簡稱礦渣水泥,代號P·S)、粉煤灰硅酸鹽水泥(簡稱粉煤灰水泥,代號P·F)、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(簡稱火山灰水泥,代號P·P)和復(fù)合硅酸鹽水泥(簡稱復(fù)合水泥,代號P·C)六大種。
一、 硅酸鹽水泥
由硅酸鹽水泥熟料,0~5%石灰石或;郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類型,不摻加混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥,代號為P·Ⅰ;摻加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或或;郀t礦渣的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥,代號P·Ⅱ。
1、 硅酸鹽水泥熟料礦物組成及主要特征
2、 硅酸鹽水泥的水化過程及水化產(chǎn)物
硅酸鹽水泥水化放熱曲線見圖2,其中第一放熱峰對應(yīng)的是鋁酸三鈣與石膏反應(yīng)生產(chǎn)鈣釩石的反應(yīng),第二放熱峰為硅酸三鈣的水化放熱峰,第二放熱峰出現(xiàn)的時(shí)間對應(yīng)于水泥的初凝時(shí)間。硅酸三鈣的水化產(chǎn)物為C-S-H凝膠和氫氧化鈣。
3、水泥石的組成
水泥漿硬化后的水泥石是由水化產(chǎn)物(包括凝膠和晶體)、未水化的水泥熟料顆粒、孔隙(包括凝膠孔、毛細(xì)孔和氣孔)和水(包括化學(xué)結(jié)合水、凝膠水、毛細(xì)孔水等)組成的不均質(zhì)體。
水化硅酸鈣凝膠孔尺寸為1~5nm,毛細(xì)孔尺寸約為10~100nm,水化較為充分的水泥石中,毛細(xì)孔尺寸通常小于50nm,由引氣劑形成的封閉氣孔尺寸約為1mm左右。
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二、水泥石的腐蝕及防腐
1、水泥石在某些腐蝕性介質(zhì)的長期作用下,結(jié)構(gòu)逐漸受到破壞,強(qiáng)度和耐久性降低的現(xiàn)象,稱為水泥石的腐蝕。
2、腐蝕機(jī)理
溶出性腐蝕:流動的軟水將Ca(OH)2溶解并隨流水而流失,使水泥石孔隙率增大。
分解性腐蝕:鹽或酸與Ca(OH) 2反應(yīng)生成溶解度更大的產(chǎn)物(如CaCl2),加速Ca(OH) 2分解破壞,或同時(shí)生成沒有膠凝性的產(chǎn)物,如Mg(OH)2。
膨脹性腐蝕(亦稱硫酸鹽腐蝕):硫酸鹽與Ca(OH) 2生成硫酸鈣,直接以二水石膏結(jié)晶,膨脹;或再與水化鋁酸鈣生成水化硫鋁酸鈣,體積增大1.5倍,使水泥石膨脹破壞。
1、 引起腐蝕的原因
(1)存在引起腐蝕的成分:氫氧化鈣和水化鋁酸鈣。
(2)存在毛細(xì)孔,結(jié)構(gòu)不密實(shí),易使腐蝕介質(zhì)進(jìn)入。
4、防腐措施
(1)合理選擇水泥品種:減少氫氧化鈣含量。
(2)提高水泥石的密實(shí)度—減少加水量,降低毛細(xì)孔含量。
(3)加做保護(hù)層。