【】粉狀水硬性無機(jī)凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體,能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。是重要的,用制成的砂漿或混凝土,堅固耐久,廣泛應(yīng)用于土木、水利、國防等。水泥中含雜質(zhì)較多,其中有很多是有害的,比如氯離子:
1.Cl-造成水泥混凝土危害的原因 水泥外加劑
普遍研究認(rèn)為因Cl-的存在,水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部所發(fā)生的“電化反應(yīng)”是導(dǎo)致鋼筋銹蝕、造成水泥混凝土結(jié)構(gòu)危害的一個重要原因。通過深入分析我們發(fā)現(xiàn),除了“電化反應(yīng)”外,水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生的“氧化反應(yīng)”和“堿骨料反應(yīng)”及“酸堿腐蝕反應(yīng)”也是造成水泥混凝土結(jié)構(gòu)危害不可忽視的原因。
在水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)所發(fā)生的“電化反應(yīng)”、“氧化反應(yīng)”、“堿骨料反應(yīng)”及“酸堿腐蝕反應(yīng)”過程中,Cl-始終對這些危害反應(yīng)的發(fā)生起著“誘導(dǎo)”作用。這種“誘導(dǎo)”作用,主要是由Cl-的特性及與它相結(jié)合的堿金屬、堿土金屬離子Mx 所構(gòu)成的離子化合物MClx的性質(zhì)所決定的。
2.影響危害反應(yīng)的因素
根據(jù)氯離子“誘導(dǎo)”水泥混凝土造成的危害反應(yīng)機(jī)理,我們認(rèn)為影響危害反應(yīng)的因素主要有以下幾方面:
(1)Cl-濃度越高,也就意味著MClx的含量越大,危害反應(yīng)越激烈;隨著時間的延長,危害的程度也越嚴(yán)重。(2)空氣濕度越大或混凝土構(gòu)件周圍環(huán)境潮濕,危害反應(yīng)越易發(fā)生,危害性越大。(3)環(huán)境溫度越高,危害反應(yīng)加劇,危害的程度加重。(4)時間越長,危害反應(yīng)持續(xù)越久,危害的程度也就逐步擴(kuò)大。(5)混凝土結(jié)構(gòu)越薄或結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙率越大,危害反應(yīng)越迅速,危害的程度也越大。(6)處于酸、堿的環(huán)境中或存在其他介質(zhì)侵蝕的情況下,危害反應(yīng)加快。
3.危害反應(yīng)的預(yù)防和治理
為了有效控制Cl-對水泥混凝土造成的危害,首先我們必須要了解Cl-的主要來源,做到從源頭上進(jìn)行嚴(yán)格控制;其次,我們要根據(jù)Cl-危害反應(yīng)機(jī)理,采取各種科學(xué)的預(yù)防和治理措施。
(1)水泥中Cl-的主要來源水泥中的Cl-主要來源于水泥自身(水泥熟料、混合材)和水泥中摻入的外加劑。有人認(rèn)為水泥自身的Cl-主要來源于混合材,其理論根據(jù)是因為熟料已經(jīng)過水泥窯內(nèi)的高溫煅燒,其中Cl-已被揮發(fā)。針對這一觀點(diǎn),我們將NaCl在高溫爐中進(jìn)行了灼燒試驗:在810℃NaCl固體開始變成熔融狀,840℃全部變?yōu)槿廴隗w,在1400℃恒溫灼燒30分鐘,其損失量只有12.72%。雖然旋窯內(nèi){zg}溫可以達(dá)到1700℃~1800℃(立窯內(nèi){zg}溫度一般為1350℃~1450℃),但它的尾氣離開最上端旋風(fēng)預(yù)熱筒的溫度只有320℃~350℃,而在低端兩級旋風(fēng)預(yù)熱筒內(nèi)溫度一般為750℃~870℃,并在這兩級旋風(fēng)預(yù)熱筒內(nèi)物料易發(fā)生粘堵現(xiàn)象,我們認(rèn)為這與MClx在該溫度范圍內(nèi)變成熔融體,增加了物料的黏度有關(guān)。上述情況表明,Cl-在熟料煅燒過程中不可能大部分地?fù)]發(fā)掉,即使有揮發(fā)也只是相對很少的一部分。此外,我們對全國不同地區(qū)的多家水泥企業(yè)生產(chǎn)的熟料及使用的混合材進(jìn)行了Cl-檢測分析,結(jié)果顯示熟料中Cl-為0.011%~0.053%,混合材中Cl-為0.005%~0.012%。通過以上分析表明,水泥自身的Cl-在一般情況下主要來源于熟料。而除了水泥自身的Cl-外,水泥中Cl-的另一個主要來源是水泥外加劑。近年來市場上出現(xiàn)了各種類型的助磨劑、增強(qiáng)劑,這些水泥外加劑中含有的Cl-應(yīng)引起水泥企業(yè)的高度重視。由于人們普遍缺乏對水泥中Cl-含量的危害性認(rèn)識,以及國家以前沒有出臺對水泥中Cl-要求的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致我國水泥外加劑產(chǎn)業(yè)處于魚目混珠、良莠不齊的無序狀態(tài)。傳統(tǒng)的粉體水泥外加劑主要成分是廉價易得而又具有較好增jx果的NaCl(鹽),而這種產(chǎn)品帶入水泥中的Cl-遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出水泥國家標(biāo)準(zhǔn)中Cl-≤0.06%的要求。
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