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1、抗硫酸盐硅酸盐水泥抗硫酸盐硅酸盐水泥第一节第一节 抗硫酸盐水泥简介抗硫酸盐水泥简介1.1.定义：定义：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子侵蚀的入适量石膏磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料。水硬性胶凝材料。代号代号P.MSRP.MSR高抗硫酸盐硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加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。水硬性
2、胶凝材料。代号代号P.HSRP.HSR2.2.熟料矿物组成：熟料矿物组成：中抗硫水泥：中抗硫水泥：C C3 3A5A5， C C3 3S55S55高抗硫水泥：高抗硫水泥：C C3 3A3A3， C C3 3S50S50烧失量烧失量 3.0% 3.0%，SOSO3 3 2.5% 2.5%3.3.用途：用途：一般用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧一般用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧道、涵洞、道路和桥梁基础等工程。道、涵洞、道路和桥梁基础等工程。4.4.抗硫酸盐水泥概述：抗硫酸盐水泥概述：混凝土的硫酸盐腐蚀是化学腐蚀中混凝土的硫酸盐腐蚀是化学腐蚀中的一种。在各种条件下，硫酸盐介质对硬化水泥
3、石的腐蚀的一种。在各种条件下，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于电站左岸山头硫酸根离子含量高达12300mg/L12300mg/L以上，致使以上，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、防波堤等盐湖铁路、公路工程以及暴露于海水中的码头、防波堤等混凝土工程也遭受着不同
4、程度的硫酸盐腐蚀。为了确保混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，除了采用适宜的混凝土工艺措施外，凝土工程的耐久性，除了采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。还要求工程中使用抗硫酸盐硅酸盐水泥。根据国家标准根据国家标准GB748-83GB748-83规定，凡以适当成分的生料烧至部规定，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
5、泥，简称抗硫酸盐硬性胶凝材料，称为抗硫酸盐硅酸盐水泥，简称抗硫酸盐水泥。水泥。5.5.油井水泥简介油井水泥简介用途：专用于油井、气井的固井工程，将套管与周围岩层胶用途：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、气、水，防止互相窜扰，在井内形结封固，封隔地层内油、气、水，防止互相窜扰，在井内形成油流通道。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。渗性、抗蚀性。油井底部的温度和压力随
6、着井深的增加而提高，高温高压对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。水泥性能影响大。按井深，分为按井深，分为AJ九个级别，普通型、中抗硫型、高抗硫型九个级别，普通型、中抗硫型、高抗硫型三类三类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：反应有以下几种：1.1.硫酸盐与水化铝酸盐作用（以硫酸盐与水化铝酸盐作用（以NaNa2 2SOSO4 4为例）为例） ：当环境介当环境介质中硫酸根离子浓度较低时，
7、在饱和的石灰溶液中，硫酸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。积膨胀，使已硬化的水泥石结构产生巨大应力而崩溃。第二节第二节 抗硫酸盐水泥腐蚀机理抗硫酸盐水泥腐蚀机理2.2.硫酸盐与硫酸盐与CHCH作用（以作用（以M Mg gSOSO4 4为例）为例） ：这类反应，一方面由于二水石膏结晶而引起体积膨胀，造这类反应，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，由于成混凝土结构的破坏；另一方面，由于MHMH溶解度极小
8、，在溶解度极小，在CHCH溶液中几乎不溶，因此只要有溶液中几乎不溶，因此只要有MgMg2+2+存在就会不断生成无定存在就会不断生成无定形形MHMH沉淀，大大降低沉淀，大大降低CHCH浓度，导致水泥的其他组分分解，浓度，导致水泥的其他组分分解，混凝土强度下降。混凝土强度下降。3.3.硫酸盐与硫酸盐与C-S-HC-S-H作用（在作用（在M Mg gSOSO4 4 腐蚀下腐蚀下）在在M Mg gSO4SO4的作用下，水泥石中的的作用下，水泥石中的CHCH不断被溶出，系统碱度降不断被溶出，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
9、二水石膏，并且直接导致水泥的主要水化产物产物二水石膏，并且直接导致水泥的主要水化产物C-S-HC-S-H的的分解，造成强度损失和粘结力下降，对混凝土的破坏作用分解，造成强度损失和粘结力下降，对混凝土的破坏作用很大。很大。第三节第三节 水泥原材料和熟料矿物要求水泥原材料和熟料矿物要求第四节第四节 抗硫酸盐水泥标准抗硫酸盐水泥标准第五节第五节 抗硫酸盐水泥的生产工艺抗硫酸盐水泥的生产工艺第六节第六节 抗硫酸盐水泥的性能抗硫酸盐水泥的性能第七节第七节 抗硫酸盐水泥应用抗硫酸盐水泥应用思考题：思考题：1、抗硫酸盐水泥的原料有哪些？、抗硫酸盐水泥的原料有哪些？2、为什么限制抗硫酸盐水泥的、为什么限制抗硫酸盐水泥的C3S、C3A质量分数？质量分数？3、混凝土中那些组分易受什么物质的腐蚀？、混凝土中那些组分易受什么物质的腐蚀？
