文档介绍：第一节抗硫酸盐水泥简介
1完义
中抗硫酸盐硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加
入适量石膏磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离孑侵蚀的
水硬性胶凝材料。代号PMSR
高抗硫酸盐硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加
入适量石膏磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的
水硬性胶凝材料。代号PHSR
:
中抗硫水泥:c3A≤5%,C3S≤55%
烧失量<%,SO3<
高抗硫水泥:C3A≤3%,CS≤50%
%
3用途:一般用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧
道、涵洞、道踣和桥梁基础等工程
4抗碗酸水泥概述:混凝土的硫酸盐腐蚀是化学腐蚀中
的一种。在眢种条件下,硫酸盐介质对硬化水泥石的腐蚀
作用,以及由此而引起的混凝土材料破坏是影响混凝土工
程服务年限的重要原因之一。我国八盘峡水电站工程,由
于电站左岸山头硫酸根离子含量高达12300mg/L以上,致
使主厂房的混凝土墙发生严重腐蚀。刘家峡水电站、察尔
汗盐湖铁路、公路工程以及暴露于海水中的码头、防浪堤
等混凝土工程也遭受着不同程度的硫酸盐腐蚀。为了确保
混凝土工程的耐久性,除了釆用适宜的混凝土工艺措施外,
还要求工程中使用抗硫酸盐硅酸盐水泥.
根据国家标准GB748--83规定,凡以适当成分的生料烧至
部分熔融,所得的以硅酸钙为主的特定矿物组成的熟料,
加入适量石膏,磨细制成的具有一定抗硫酸盐侵蚀性能的
水硬性胶凝材料,称为抗硫酸盐硅酸盐水泥,简称抗硫酸
盐水泥。
用途:专用于油井、气井的固井工程,将套管与周围岩层胶
结封固,封隔地层内油
水,防止互相窜扰,在井内形
成油流通道。
要求:注入过程中要有一定的流动性和合适的密度;注入后
应较快凝结,短期达到相当强度;硬化后有良好稳定性和抗
渗性、抗蚀性
油井底部的温度和压力随着井深的增加而提高,高温高压对
水泥性能影响大
按井深,分为A~J九个级别,普通型、中抗硫型、高抗硫型
三类
第二节抗硫酸盐水泥腐蚀机理
硫酸盐腐蚀主要是环境介质中的硫酸盐与水泥浆体组分之
间发生化学反应,导致水泥混凝土结构破坏。常见的腐蚀
反应有以下几种
(Na2504为例)当环境
介质中硫酸根离子浓度较低时,在饱和的石灰溶液中,硫
酸根离子和水化铝酸盐作用生成水化硫铝酸钙晶体,产生
体积膨胀,使已硬化的水泥石结构产生巨大应力而崩溃。
NS+CH+2H—CSH2+NH
C3AH。+3CSH2+20H→→·C3A·3CS·32H
(从M9SO4为例)
MS+CH+2H→MlH+CSH
这类反应,一方面由于二水石膏结晶而引起体积膨胀,造
成混凝土结构的破坏;另一方面,由于MH溶解度极小,在
CH溶液中几乎不溶,因此只要有Mg2存在就会不断生成
无定形MH沉淀,大大降低CH浓度,导致水泥的其他组分
分解,混凝土强度下降。
3硫酸盐与C-5-H作用(在M9SO4腐蚀下)
C,S,H, +rMS+3x+.5y-:H-xMH +CSH, +,H
在MgSO4的作用下,水泥石中的CH不断被溶出,系统碱
度降低,致使上述反应很容易发生。这种反应不仅生成膨
胀性产物二水石膏,并且直接导致水泥的主要水化产物C
S-H的
分解,造成强度损失和粘结力下降,对混凝土的破坏作用
很大
第三节水泥原材料和熟料矿物要求
抗硫酸盐水泥所用原材料与硅酸盐水泥基本相同,也是石灰质原料、粘土质原料和铁质校
正原料。但是,抗硫酸盐水泥对熟料矿物组成的要求与硅酸盐水泥差别很大。
根据硫酸盐腐蚀杋理,水化硅酸钙在系統碱度不太低时是稳定的。硬化浆体中容易受腐
蚀的组分是水泥石中的氢氧化钙和水化铝酸钙,而熟料中CA和C2S含量高时,水泥水化生成
的水化铝酸钙和氢氧化钙就多,腐蚀作用就更严重。因此,水泥的抗硫酸盐性能在很大程度上
决定于水泥熟料的矿物组成及相对含量
CA水化产物是水泥中最易受腐蚀的组分。因此,限制熟料中C2A的含量是提高水泥抗
硫酸盐腐蚀能力的主要措施。实践证明,CAF的耐蚀性比C3A强,所以用CAF来代管部分
CA,也就是适当降低C3A含量,相应提高CAF的含量,就能够在保证有足够的熔剂矿物以利
于烧成的情况下,提高水泥抵抗硫酸盐腐蚀的能力。
CS在水化时要析出较多的cH,而cH的存在是造成腐蚀的另一个重要因素,所以适当降
低C3S的含量,相应增加耐蚀性较好的C2S,也是提高水泥耐蚀性的措施之一。
因此,必须限制抗硫酸盐水泥熟料的矿物組成及相对含量。一般,抗硫酸盐水泥熱料中
C2A不得