- 摘自:聚拓化工
发布时间:2013-04-10
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硅酸盐水泥混凝土地面,在长期的使用过程中,会被慢慢的腐蚀,逐步变得结构疏松,直至崩溃损坏。本文中,我们分析了混凝土地面受腐蚀的原因以及解决方案。
一、硅酸盐水泥的水化:
水泥与水拌合后,水泥中的主要成分硅酸三钙、硅酸二钙与水发生水化反应,生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H), 同时生成氢氧化钙(Ca(OH)2)粉体:
2(3CaO·SiO3)+ 6H2O = 3CaO·2SiO3 ·3H2O + 3Ca(OH)2
硅酸三钙 水化硅酸钙凝胶C-S-H 氢氧化钙
2(2CaO·SiO3)+ 4H2O = 3CaO·2SiO3 ·3H2O + Ca(OH)2
硅酸二钙 水化硅酸钙凝胶C-S-H 氢氧化钙
水泥在自然状态下的凝固及养护过程中,C-S-H的水化反应无法全部完成,在水泥石的使用过程中,一定会存在着缓慢的水合反应,不断生产C-S-H以及氢氧化钙。
二、硅酸盐水泥石的组成:
70%是水化硅酸钙凝胶体(C-S-H), 未水化的水泥粉体,氢氧化钙粉体,毛细孔。
² 水化硅酸钙凝胶C-S-H是水泥石形成强度的主要物质,是一种耐酸碱、高强度的网状结构。
² 未水化的水泥粉体、氢氧化钙粉体没有形成强度,也没有形成网状结构,只是填充在水泥石中,容易迁移。
² 孔隙会降低水泥石的强度。
三、硅酸盐水泥石的腐蚀
水泥石结构中存在的氢氧化钙,是一种微溶于水、能与各种酸类反应的碱性物质,所以在使用过程中,很容易产生各种腐蚀:
1、水腐蚀:
氢氧化钙是溶于水的物质,在水的冲刷下,水泥石中的氢氧化钙会慢慢被带走,使水泥石中的孔隙增大,强度降低直至全部崩溃。
2、酸腐蚀:
1)碳酸腐蚀:工业污水、地下水中含有较多的二氧化碳,同时空气中也存在二氧化碳,这些二氧化碳将会与氢氧化钙反应成容易水的碳酸氢钙Ca(HCO3)2 , 使水泥石的孔隙增大,强度降低:
Ca(OH)2 + CO2+ H2O = CaCO3 + 2H2O
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
2)盐酸、硫酸腐蚀:工业污水中的盐酸、硫酸与水泥石中的氢氧化钙反应,破坏了水泥结构:
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O (氯化钙溶于水,导致化学腐蚀型破坏)
Ca(OH)2+ H2SO4 = CaSO4 ·2H2O (石膏对水泥产生硫酸盐膨胀型破坏)
四. 解决方案:
根据以上的分析,我们可以清楚了解,水泥石在使用过程中出现的腐蚀现象,主要是由水泥石中的氢氧化钙导致的。要解决这个问题,我们需要做到以下几点:
1、将氢氧化钙粉体转化为另外一种不溶于水、不溶于酸的物质;
2、该物质是块状结构,而不是粉状结构,有效地防止了物质的迁移;
3、该物质耐候性强,不容易老化分解。
聚拓公司的BANLEX SY产品,能完全满足以上的要求。BANLEX SY是一种水性的硅氟制剂,具有良好的渗透力,能快速渗透到混凝土里,与混凝土中的粉体(未水化的水泥、氢氧化钙等)反应,生成一种不溶于水、不溶于酸的块状结构,由于氟元素的存在,大幅提高了反应生成物的耐老化性能以及硬度。
我们可以通过最简单直接的方式来演示BANLEX SY的作用机理与效果:
² 在表面皿中装入氢氧化钙粉体,并加入BANLEX SY , 可以看到剧烈的反应(产生大量气泡);
² 2小时后,待表面皿中的氢氧化钙与BANLEX SY反应完毕,原来的粉体生成一个坚硬的块状物;
² 取出块状物,用水清洗干净,在80度烘箱中烘干;称得重量为W0 ;
² 将块状物放进浓度为20%的浓盐酸中,看不到任何的反应;
² 60分钟后,取出块状物,用水清洗干净,在80度烘箱中烘干,称得重量为W1 ;
² W1/W0 >0.98 .
从以上简单的实验,可以验证BANLEX SY的作用机理与效果。
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