水泥石腐蚀课件.ppt
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- 水泥石 腐蚀 课件
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1、硅酸盐水泥石在使用条件下,与周围环境中的物质(淡水、酸、碱、盐)发生系列有害的化学反应,导致水泥石组成改变、结构疏松、强度下降的现象。 单 元 一 u 水泥石的腐蚀类型l 软水腐蚀溶析性腐蚀l 酸类的腐蚀l 盐类的腐蚀l 强碱的腐蚀雨水、雪水、蒸雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐水及含重碳酸盐甚少的河水甚少的河水(1)腐蚀的类型l 软水腐蚀溶析性腐蚀由于 Ca(OH)2的溶解所导致的腐蚀。Ca(OH)2溶解度大(1.3g/l以上) 。在流动的水特别是有压力的水中,溶出的Ca(OH)2不断被冲走,导致水泥石碱性降低,引起其他水化物的分解,使水泥石内部孔隙增大,强度降低,结构
2、破坏。 单 元 一 (1)腐蚀的类型l 酸类的腐蚀 单 元 一 碳酸腐蚀 其它酸的腐蚀(1)腐蚀的类型l 盐类的腐蚀 单 元 一 硫酸盐的腐蚀钾、钠、铵等的硫酸盐+,氢氧化钙硫酸钙。当水中硫酸盐浓度较高时,硫酸钙在孔隙中结晶成CaSO4.2H2O,体积膨胀而使水泥石破坏。 镁盐的腐蚀(1)腐蚀的类型l 强碱的腐蚀 单 元 一 氢氧化钠+铝酸三钙铝酸钠。铝酸钠+二氧化碳碳酸钠。碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉淀,可致水泥石膨胀破坏。(2)腐蚀的原因Ca(OH)2的存在的存在水泥石自身结构不密实水泥石自身结构不密实 单 元 一 (3)防腐措施l敷设耐蚀保护层 单 元 一 l合理选择水泥品种l提高混凝土
3、的密实度降低水灰比降低水灰比问题与讨论l1、为什么在水泥性能试验中要求测其标准稠度用水量?l2、进行凝结时间测定时,若制备好的试件没有放入湿气养护箱中养护,而是暴露在相对湿度为50的室内,试分析其对试验结果的影响? 单 元 一 l 3、某工程所用水泥经上述安定性检验(雷氏法)合格,但一年后构件出现开裂,试分析是否可能是水泥安定性不良引起的?l 4、测定水泥胶砂强度时,为何不用普通砂,而用标准砂?所用标准砂有何要求,为什么? 单 元 一 问题与讨论(1)凝结硬化快,早期、后期强度均高。 用于有早强要求的工程(冬季施工、预制、现浇等工程)、高强度混凝土工程。(2)水化热大、抗冻性好。 凝结硬化较快
4、,水化热大,抗冻性好。 适于早期强度要求高或拆模快的工程及冬季施工或严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程。 不宜用于大体积混凝土工程。 单 元 一 u 硅酸盐水泥和普通水泥(4)耐腐蚀性差。 水化生成的氢氧化钙和水化铝酸钙较多,耐软水腐蚀能力差。不宜用于长期流动的淡水工程、,海水矿物水等有腐蚀性的工程。 单 元 一 (3)碱度高、抗碳化能力强 对混凝土中的钢筋起着保护作用,特别适用于重要的钢筋混凝土结构和预应力混凝土工程。u 硅酸盐水泥和普通水泥(5)耐热性差 温度升高,水化产物开始脱水,水泥石强度下降甚至完全破坏。 不宜用于配制耐热混凝土和耐热要求高的混凝土工程。(6)湿热养护效果差 常规养护条
5、件下硬化快、强度高。蒸汽养护后再经自然养护,28天的抗压强度低于未经蒸养的28天抗压强度。 单 元 一 u 硅酸盐水泥和普通水泥u粉煤灰、火山灰、矿渣、复合硅酸盐水泥a、早期强度低,后期强度高1 1硅酸盐水泥;硅酸盐水泥;2 2矿渣水泥;矿渣水泥;3 3粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣 单 元 一 熟料矿物含量少,且二熟料矿物含量少,且二次水化速度慢,故凝结硬次水化速度慢,故凝结硬化稍慢,早期强度较低。化稍慢,早期强度较低。适于无早强要求的工程。适于无早强要求的工程。u共性及应用b、水化热低,抗冻性差 掺合材水泥熟料较少,二次水化反应慢,水化热低,宜用于大体积的混凝土工程。c、抵抗软水、海水和硫酸盐腐
6、蚀能力较强,抗碳化能力较差 硬化的水泥石中的氢氧化钙少。 因为熟料含量低,水化出的氢氧化钙少,且活性混合材料二次水化又消耗掉大量的氢氧化钙。u粉煤灰、火山灰、矿渣、复合硅酸盐水泥 单 元 一 u共性及应用c、抵抗软水、海水和硫酸盐腐蚀能力较强,抗碳化能力较差u粉煤灰、火山灰、矿渣、复合硅酸盐水泥 单 元 一 u共性及应用结论 抵抗软水、海水和硫酸盐腐蚀能力较强,宜用于有腐蚀性要求的基础、水工和海港工程中。u但水泥石碱度较低,抗碳化能力较差,对钢筋的保护能力不如硅酸盐水泥。 1.耐热性较强 矿渣出自炼铁高炉,常作为水泥耐热掺料使用,可用于耐热混凝土工程;还可掺加耐火砖粉等耐热掺料配制成耐热混凝土
7、。a、矿渣水泥 单 元 一 u特性及应用 2.泌水性、干缩性大,抗渗性差矿渣颗粒为玻璃体结构,亲水性差,拌制砼时易泌水形成毛细管通道或粗大孔隙,硬化时产生干缩裂缝,抗冻性、抗渗性和抵抗干湿交替的性能均不及普通水泥。 1.抗渗性好,耐水性强 火山灰质混合材料颗粒较细、泌水性小,对湿热反应敏感,当处在潮湿环境或水中养护时,火山灰质混合材料和Ca(OH)2作用生成较多的水化硅酸钙凝胶,使水泥石结构致密,因此具有较高的抗渗性和耐水性。b、火山灰水泥u特性及应用 单 元 一 2.干燥环境中收缩大、易产生裂缝 颗粒表面粗糙多孔,标准稠度用水量大,水化产物中胶体含量大。干燥环境中,水化会停止,且水化硅酸钙凝
8、胶会逐渐失水而干缩裂缝。 不宜用于干燥地区和高温结构中的砼工程,宜用于水中及地下砼工程。b、火山灰水泥u特性及应用 单 元 一 2.干燥环境中收缩大、易产生裂缝 颗粒表面粗糙多孔,标准稠度用水量大,水化产物中胶体含量大。 空气中的二氧化碳使水化硅酸钙凝胶分解成碳酸钙和氧化硅的粉状混合物,使硬化的水泥石表面产生“起粉”现象。 应加强养护,保持较长时间的潮湿状态,以免产生干缩裂缝和起粉。b、火山灰水泥u特性及应用 单 元 一 1.干缩性小,抗裂性好 粉煤灰水泥含有很多球状玻璃体颗粒,内比面积小,结构致密,吸附能力小,标准稠度需水量小。 凝结硬化时干缩性小,抗裂性好。 用粉煤灰水泥制成的砂浆或混凝土
9、,和易性好,体积稳定性好,混凝土的抗拉强度高,不易产生裂缝。 单 元 一 c、粉煤灰水泥u特性及应用 2、泌水性、干缩性大,抗渗性差泌水性、干缩性大,抗渗性差 粉煤灰颗粒保水能力差,泌水快,失水后收缩,制品表面产生裂缝。 施工中,需增加抹面的次数,加强早期养护。 单 元 一 c、粉煤灰水泥u特性及应用 单 元 一 d、复合水泥u特性及应用 复掺混合材料,改善水泥综合性能。复掺混合材料,改善水泥综合性能。 单掺矿渣,水泥浆容易泌水;单掺火山灰质材料,水泥浆粘度大;两者复掺则水泥浆工作性好,有利于施工。 掺入惰性石灰石,则可起微集料作用,还可促进C3S的水化,有利于水泥早期强度的发展。 单 元 一
10、 d、复合水泥u特性及应用 3d龄期强度高于其它掺和材水泥 复合水泥3d龄期强度高于矿渣水泥、火山灰质水泥和粉煤灰水泥。 主要用于高湿度环境中或永远处于水下的混凝土、大体积混凝土以及受侵蚀性介质作用的混凝土工程。 不得用于对早期强度要求高的工程以及受冻工程。通用硅酸盐水泥的强度等级 单 元 一 单 元 一 项 目 硅酸盐水泥普通水泥PO 矿渣水泥 PS火山灰水泥 PP粉煤灰水泥 PF复合水泥PC PP细 度比表面积300m2/kg 0.08mm方孔筛筛余量10%凝结时间初凝45min终凝 6.5h 10h体积安定性安定性 沸煮法必须合格(若试饼法与雷氏法发生争议,以雷氏法为准)MgO 5% 6
11、%; SO3 3.5%PS 4% ;其余 3.5 % 不溶物 0.75% 1.5% 烧失量 3% 3.5% 5% 氯离子 0.06%碱含量 (按Na2O + 0.658K2O计算)使用活性骨料时 0.6%;或由供需双方商定 强度等级42.5、 52.5 、 62.542.5R、52.5R 、62.5R42.5 、 52.5 42.5R 、52.5R32.5、 42.5 、 52.5、 32.5R、42.5R 、52.5R通用水泥的技术要求 单 元 一 通用硅酸盐水泥的特性及应用硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥1.凝结硬化快2.早期强度高3.水化热大4.抗冻性好5.干缩小6
12、.耐腐蚀性差7.耐热性差8.不适合湿热处理1.凝结硬化较快2.早期强度较高3.水化热较大4.抗冻性较好5.干缩较小6.耐腐蚀性较差7.耐热性较差8.抗渗性较好9.不适合湿热处理共 性 1.凝结硬化慢 2.早期强度低,后期强度增长较快 3.水化热较低 4.抗冻性差 5.耐腐蚀性较好 6.抗碳化能力差 7.适合于湿热处理即:蒸气养护、蒸压养护特 性1.耐热性高2.干缩大3.泌水性大1.抗渗性好2.干缩大3.耐磨性差1.抗裂性好2.干缩小3.耐磨性差根据工程特点及使用环境的不同,分优先选用、可以选用和不宜选用三种情况 单 元 一 (1)定义1、砌筑水泥 由一种或一种以上的水泥混合材料(矿渣、粉煤灰、
13、煤矸石、沸腾炉渣和沸石等),加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏,经磨细制成的工作性能较好的水硬性胶凝材料,代号为M。 单 元 一 专用水泥适应某些专门用途的水泥。 常以其所适用的工程来命名,如砌筑泥 大坝水泥、道路水泥、油井水泥等。 单 元 一 (2)技术要求1、砌筑水泥u 三氧化硫:不大于4.0%。u 细度:80m方孔筛筛余量不大于10%。u凝结时间:初凝时间不早于60min,终凝时间不迟于12h。u体积安定性:用沸煮法检验必须合格。u保水率:保水率不低于 80%。u强度:砌筑水泥强度分12.5 和 22.5两个等级。 单 元 一 1、砌筑水泥砌筑水泥强度等级要求(GB/T31832003)强度等
14、级抗压强度(Mpa)抗折强度(Mpa)7d28d7d28d12.57.012.51.53.022.510.022.52.04.0(2)技术要求 单 元 一 1、砌筑水泥(3)性能及应用 砌筑水泥强度低、硬化慢,和易性好。 主要用于工业与民用建筑的砌筑砂浆、内墙抹面砂浆和基础垫层的混凝土等工程。 允许用于生产砌块及瓦等制品。 通过试验,允许用于制作低强度等级的混凝土. 不得用于钢筋混凝土或承重结构中的结构混凝土等。中热硅酸盐水泥 由适当成分的硅酸盐水泥熟料、适量石膏,磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料,称为中热硅酸盐水泥。低热矿渣硅酸盐水泥 由适当成分的硅酸盐水泥熟料、矿渣、适量石膏,磨细
15、制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料,称为低热矿渣硅酸盐水泥,简称低热矿渣水泥。 矿渣的掺量按质量计为2060,允许用不超过混合材料总量50的磷渣或粉煤灰代替部分矿渣。 单 元 一 2、大坝水泥(1)中热硅酸盐水泥由适当成分的硅酸盐水泥熟料、适量石膏,磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。代号代号PMH。中热水泥中,中热水泥中,C3S的含量不超过的含量不超过55%,C3A的含量不超过的含量不超过6%,游离氧化钙的含量不超过,游离氧化钙的含量不超过1.0%。 单 元 一 2、大坝水泥大坝水泥低水化热的硅酸盐水泥,是专门用于要求 水化热较低的大坝和大体积混凝土工程的 水泥品种。(2)低热硅酸盐水
16、泥简称低热水泥,是在适当的硅酸盐水泥熟料中,加入适量石膏,磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。代号为代号为PLH。低热水泥中低热水泥中C3S的含量不小于的含量不小于40%,C3A的含量不超过的含量不超过6%,游离氧化钙的含量不超过,游离氧化钙的含量不超过1.0%。 单 元 一 2、大坝水泥大坝水泥低水化热的硅酸盐水泥,是专门用于要求 水化热较低的大坝和大体积混凝土工程的 水泥品种。(3)低热矿渣硅酸盐水泥简称低热矿渣水泥,由适当成分的硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、适量石膏,磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。代号代号PSLH。其中C3A含量不超过8%;游离氧化钙含量不超过1.2%,粒化
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