水泥中Cl-的危害
水泥中Cl-的危害
1 對(duì)*終用戶(hù)建筑物的危害
水泥中CI-的存在,會(huì)導(dǎo)致混凝土的凍融和混凝土中的鋼筋銹蝕,影響到混凝土建筑物的壽命和**。
氯離子對(duì)*終建筑物的危害,是國(guó)家下決心控制水泥中CI-含量的主要原因。這必將導(dǎo)致建筑物市場(chǎng)、特別是一些重點(diǎn)工程項(xiàng)目對(duì)水泥中CI-的嚴(yán)格控制,勢(shì)必會(huì)影響到CI-含量高的水泥在市場(chǎng)上的銷(xiāo)售。
鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的銹蝕,是在有水分子參與的條件下發(fā)生的濕腐蝕。鋼筋銹蝕過(guò)程可表示為:
Fe+1/2O2+H2O→Fe(OH)2; Fe(OH)2+1/2H2O+1/4O2→Fe(OH)3。
在O2和H2O共同存在的條件下,由于電化學(xué)反應(yīng)使鋼筋表面的鐵不斷失去電子而溶于水,從而逐漸被腐蝕,在鋼筋表面形成紅鐵銹,體積膨脹數(shù)倍,使混凝土的強(qiáng)度降低,當(dāng)鐵銹的厚度超過(guò)0.1mm時(shí),就會(huì)引起混凝土表面開(kāi)裂。
氯離子引起的鋼筋銹蝕*為嚴(yán)重,由于氯離子濃度的增加,使鋼筋與氯離子之間產(chǎn)生較大的電極電位,誘導(dǎo)著銹蝕電化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)鋼筋銹蝕,但在反應(yīng)中氯離子并不被消耗。
通常規(guī)定混凝土中氯離子濃度不得高于0.2%。在氯鹽環(huán)境下,橫向宏觀裂縫處的鋼筋截面受氯鹽侵蝕可形成很深的坑蝕,會(huì)嚴(yán)重削弱鋼筋的承載力和可延性,破壞混凝土的強(qiáng)度。
2 對(duì)中間商施工過(guò)程的危害
從早強(qiáng)的角度來(lái)講氯離子有效有益的,但也正是它的早強(qiáng)機(jī)理,會(huì)導(dǎo)致水泥的需水量增大、塌落度損失加快、塑性效果變差。這既影響了混凝土的效益、又增加了施工難度。
上等的混凝土既要保持它有較高的強(qiáng)度,又要具有良好的施工特性,主要是減小需水量和塌落度損失,這主要靠一些特定的混凝土外加劑來(lái)完成。而氯離子的作用恰恰相反,會(huì)增大水泥的需水量和加快塌落度損失。
要在一定程度上彌補(bǔ)氯離子造成的影響,就要加大混凝土外加劑的用量,外加劑的成本比水泥要高得多,這勢(shì)必會(huì)提高混凝土的成本、影響到中間商的效益,*終影響到水泥企業(yè)在市場(chǎng)上的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
氯鹽曾經(jīng)被作為有效的水泥早強(qiáng)劑,早強(qiáng)的機(jī)理主要是氯離子與水泥中的C3A作用生成不溶于水的水化氯鋁酸鹽,由此加速了水泥中的C3A水化。
氯離子與水泥水化所得的氫氧化鈣生成難溶于水的氯酸鈣,降低液相中氫氧化鈣的濃度,加速C3S的水化,并且生成的復(fù)鹽增加了水泥漿中固相的比例,形成堅(jiān)強(qiáng)的骨架,有助于水泥石結(jié)構(gòu)的形成。
由于氯化物多為易溶鹽類(lèi),具有鹽效應(yīng),可加大硅酸鹽水泥熟料礦物的溶解度,加快水化反應(yīng)進(jìn)程,從而加速水泥及混凝土的硬化。