硬化水泥石常见的化学腐蚀及其作用

1．软水侵蚀
不含或仅含少量重碳酸盐（含HCO-3的盐）的水称为软水，如雨水、蒸馏水、冷凝水及部分江水、湖水等。当水泥石长期与软水接触时，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的溶解度最大，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，并最终变成胶凝能力很差的产物。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持续发生。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盐酸发生反应：Ca（OH）2+Ca（HCO3）2—→2CaCO3+2H2O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，从而阻止水化产物的溶出。

2．盐类侵蚀
某些溶解于水中的盐类会与水泥石相互作用发生置换反应，生成一些易溶或无胶结能力或产生膨胀的物质，从而使水泥石结构破坏。最常见的盐类侵蚀是硫酸盐侵蚀与镁盐侵蚀。硫酸盐侵蚀是由于水中溶有一些易溶的硫酸盐，它们与水泥石中的氢氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙再与水泥石中的固态铝酸钙反应生成钙矾石，体积膨胀约1.5倍，使水泥石结构破坏，其反应式是：3CaO·Al2O3·6H2O+3（CaSO4·2H2O）+20H2O—→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O钙矾石呈针状晶体，常称其为“水泥杆菌”​。若硫酸钙浓度过高，也可能直接在孔隙中生成二水石膏结晶，产生体积膨胀而导致水泥石结构破坏。镁盐侵蚀主要是氯化镁或硫酸镁与水泥石中氢氧化钙起复分解反应，生成无胶结能力的氢氧化镁及易溶于水的氯化钙或生成石膏导致水泥石结构破坏，其反应式为MgCl2+Ca（OH）2—→Mg（OH）2+CaCl2MgSO4+Ca（OH）2+2H2O—→CaSO4·2H2O+Mg（OH）2可见，硫酸镁对水泥石的侵蚀包含镁盐与硫酸盐的双重作用。
可见，硫酸镁对水泥石的侵蚀包含镁盐与硫酸盐的双重作用。在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含钾、钠、铵等硫酸盐；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。

3．酸类侵蚀
（1）碳酸侵蚀。在某些工业污水和地下水中常溶解有较多的二氧化碳，这种水对水泥石的侵蚀作用称为碳酸侵蚀。首先，水泥石中的Ca（OH）2与溶有CO2的水反应，生成不溶于水的碳酸钙；接着碳酸钙又继续与碳酸水反应生成易溶于水的碳酸氢钙。反应式为Ca（OH）2+CO2+H2O—→CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O—→Ca（HCO3）2当水中含有较多的碳酸，上述反应向右进行，从而导致水泥石中的Ca（OH）2不断地转变为易溶的Ca（HCO3）2而流失，进一步导致其他水化产物的分解，使水泥石结构遭到破坏。
（2）一般酸侵蚀。水泥的水化产物呈碱性，因此酸类对水泥石一般都会有不同程度的侵蚀作用，其中侵蚀作用最强的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸及有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸等，它们与水泥石中的Ca（OH）2反应后的生成物，或者易溶于水，或者体积膨胀，都对水泥石结构产生破坏作用。例如：盐酸和硫酸分别于水泥石中的Ca（OH）2作用：2HCl+Ca（OH）2—→CaCl2+2H2OH2SO4+Ca（OH）2—→CaSO4+2H2O反应生成的氯化钙易溶于水，生成的石膏继而又产生硫酸盐侵蚀作用。

4．强碱侵蚀
水泥石本身具有相当高的碱度，因此弱碱溶液一般不会侵蚀水泥石，但是，当铝酸盐含有较高的水泥石遇到强碱（如氢氧化钠）作用后会被腐蚀破坏。氢氧化钠与水泥熟料中未水化的铝酸三钙作用，生成易溶的铝酸钠：3CaO·Al2O3+6Na（OH）—→3Na2O·Al2O3+3Ca（OH）2当水泥石被氢氧化钠浸润后又在空气中干燥，与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠，它在水泥石毛细孔中结晶沉积，会使水泥石胀裂。

除了上述4种典型的侵蚀类型外，糖、氨、盐、动物脂肪、纯酒精、含环烷酸的石油产品等对水泥石也有一定的侵蚀作用。在实际工程中，水泥石的腐蚀常常是几种侵蚀介质同时存在、共同作用所产生的；但固体化合物不会对水泥石产生侵蚀，侵蚀性介质必须呈溶液状且浓度大于某一临界值。水泥的耐蚀性可用耐蚀系数定量表示。耐蚀系数是指同一龄期下，水泥试体在侵蚀性溶液中养护的强度与在淡水中养护的强度之比，比值越大，水泥耐蚀性越好。

版权声明

《硬化水泥石常见的化学腐蚀及其作用》内容由互联网用户妹头自发贡献，其真实性、合法性由发布人负责，交易汇款需谨慎，请注意调查核实。另外，3600论坛仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至2568659752@qq.com举报，一经查实，本站将立刻删除。

本文标题：硬化水泥石常见的化学腐蚀及其作用

本文地址：http://bbs.jc3600.cn/thread-44-1-1.html