水泥石的工程性質(zhì)

1、2-7 水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石的結(jié)構(gòu)水化物組成、形態(tài)、水泥石的孔結(jié)構(gòu)、孔內(nèi)水的形態(tài)和相變溫度水化物組成、形態(tài)、水泥石的孔結(jié)構(gòu)、孔內(nèi)水的形態(tài)和相變溫度2-8 水泥石的工程性質(zhì)水泥石的工程性質(zhì) 8 Structure and properties of fresh and hardened Portland cement pastes汞壓力測孔原理汞壓力測孔原理汞壓法汞壓法(MIP) 是高壓汞測孔是高壓汞測孔, 該該方法是目前研究材料孔級配的方法是目前研究材料孔級配的較為先進的方法較為先進的方法在壓力在壓力p 作用下作用下, 凡是大于凡是大于r 的的孔中都壓進了汞。改變壓力后孔中都壓進了汞。改變壓力后

2、又可測另一個又可測另一個r。壓力從壓力從p1 改變到改變到p2 , 測出單位測出單位重量試樣在此兩孔徑的孔之間重量試樣在此兩孔徑的孔之間的孔內(nèi)所壓入的汞體積的孔內(nèi)所壓入的汞體積 V, 則則連續(xù)改變測孔壓力時連續(xù)改變測孔壓力時, 就可測出就可測出汞進入不同孔級孔中的汞量汞進入不同孔級孔中的汞量, 從從而得到試樣的孔徑分布。而得到試樣的孔徑分布。汞槽中減少的汞液體積汞槽中減少的汞液體積Vi 為多為多孔介質(zhì)半徑孔介質(zhì)半徑Ri 的孔隙的體積的孔隙的體積, 這就是壓汞試驗原理模型。這就是壓汞試驗原理模型。高壓測孔壓力為高壓測孔壓力為300MPa, 測定直徑測定直徑3011m 的孔的孔; 低壓測孔壓力為低

3、壓測孔壓力為0.15MPa, 測定直徑測定直徑50750m 的的孔?？?。決定漿體強度的重要因素：決定漿體強度的重要因素：總表面能總表面能（既有范德華力，也有化學鍵）（既有范德華力，也有化學鍵） 2.結(jié)晶理論結(jié)晶理論 該理論認為：硬化水泥漿體是由無數(shù)鈣釩石的針狀晶體和該理論認為：硬化水泥漿體是由無數(shù)鈣釩石的針狀晶體和多種形貌的多種形貌的C-S-H、以及六方板狀的氫氧化鈣和單硫型水化、以及六方板狀的氫氧化鈣和單硫型水化硫鋁酸鈣等晶體交織在一起而構(gòu)成的、它們密集連生交叉結(jié)硫鋁酸鈣等晶體交織在一起而構(gòu)成的、它們密集連生交叉結(jié)合、接觸，形成牢固的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)。水泥石的強度主要決定合、接觸，形成牢固的結(jié)晶結(jié)

4、構(gòu)網(wǎng)。水泥石的強度主要決定于結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)中接觸點的強度與數(shù)量。于結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)中接觸點的強度與數(shù)量。 3. 孔隙率理淪孔隙率理淪 大量的試驗表明：水泥石的強度發(fā)展決定于孔隙率，大量的試驗表明：水泥石的強度發(fā)展決定于孔隙率，或者更準確地說決定于水化生成物充滿原始充水空間的或者更準確地說決定于水化生成物充滿原始充水空間的程度。程度。 三種理論分別從各個不同角度說明了強度產(chǎn)生的原因三種理論分別從各個不同角度說明了強度產(chǎn)生的原因二、影響水泥石強度的因素二、影響水泥石強度的因素1.水泥礦物組成及含量水泥礦物組成及含量 硅酸鹽礦物的含量是決定水泥強度的主要因素硅酸鹽礦物的含量是決定水泥強度的主要因素, 28天強

5、度天強度基本上依賴于基本上依賴于C3S含量。含量。 7天前強度還有賴于天前強度還有賴于C3A和和C4AF ， 28天以后天以后C2S的影響逐漸增大。的影響逐漸增大。 2.水灰比和水化程度水灰比和水化程度 在熟料礦物組成大致相近的條件下，水泥漿體的強度主要與水在熟料礦物組成大致相近的條件下，水泥漿體的強度主要與水灰比和水化程度有關(guān)。水灰比越大，產(chǎn)生的毛細孔隙越多，膠空灰比和水化程度有關(guān)。水灰比越大，產(chǎn)生的毛細孔隙越多，膠空比越小，抗壓強度越差。一般情況下，水泥漿體抗壓強度與水灰比越小，抗壓強度越差。一般情況下，水泥漿體抗壓強度與水灰比之間有很好的線性關(guān)系。比之間有很好的線性關(guān)系。 3孔結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)

6、 水化產(chǎn)物孔隙率、孔徑分布與混凝上強度密切相關(guān)。水化產(chǎn)物孔隙率、孔徑分布與混凝上強度密切相關(guān)。不同水化產(chǎn)物盡管孔隙率相同，但強度不同，而且相差很不同水化產(chǎn)物盡管孔隙率相同，但強度不同，而且相差很大。這是因為不同水化產(chǎn)物中孔的分布不同所致。當孔隙大。這是因為不同水化產(chǎn)物中孔的分布不同所致。當孔隙率相等時，孔徑小，強度則大。率相等時，孔徑小，強度則大。 美國的美國的Mehta教授通過對希臘教授通過對希臘Santcrin火山灰水泥的研究，火山灰水泥的研究，證明孔徑分布對強度、干縮、抗硫酸鹽性能以及堿證明孔徑分布對強度、干縮、抗硫酸鹽性能以及堿-骨料反應(yīng)都骨料反應(yīng)都有顯著影響。有顯著影響。Mehta認

7、為認為:28天強度以摻天強度以摻10火山灰的為最高，火山灰的為最高，這時水泥石中大于這時水泥石中大于100nm的孔最少的孔最少; I年強度以火山灰摻量年強度以火山灰摻量20%為最高，這時在水泥石中大于為最高，這時在水泥石中大于 100nm的孔沒有，而小于的孔沒有，而小于50nm的孔最多；新生的水化產(chǎn)物填充孔縫，改變孔級配隨齡期增的孔最多；新生的水化產(chǎn)物填充孔縫，改變孔級配隨齡期增長，大孔減少，小孔增加。長，大孔減少，小孔增加。8.5 Strength（P.252）Factors determining the compressive strength of a cement paste inc

8、lude:(i) the characteristics of the cement, such as clinker composition and microstructure, gypsum content and particle size distribution; (ii) the w/c ratio and the contents of air and of any admixtures present in the mix;(iii) the mixing conditions; (iv) the curing conditions, especially temperatu

9、reand RH(Relative humidity ); (v) the age; (vi) the manner of testing, including the water content of the specimen. The effects of temperature and admixtures areconsidered mainly in Chapter 11, and some additional factors relevant to mortar or concrete are considered in Section 12.1. In various ways

10、, the factors listed above determine the degrees of hydration of the clinker phases and the phase composition and microstructure of the hardened paste, which in turn determine its physical properties, including strength. 這些影響因素決定了熟料相的水化程度和硬化水泥漿體這些影響因素決定了熟料相的水化程度和硬化水泥漿體的相組成和硬化水泥漿體的微結(jié)構(gòu)。相組成和微結(jié)構(gòu)又決的相組成和硬

11、化水泥漿體的微結(jié)構(gòu)。相組成和微結(jié)構(gòu)又決定了硬化水泥漿體的物理性質(zhì)，包括強度。定了硬化水泥漿體的物理性質(zhì)，包括強度。 水泥石的彈性模量與水泥石的孔隙有很大關(guān)系，水泥石的彈性模量與水泥石的孔隙有很大關(guān)系，E=E0(1-pc）E水泥石的彈性模量值水泥石的彈性模量值Eo 水泥石在孔隙率為水泥石在孔隙率為0時的彈性模量值時的彈性模量值pc 毛細孔隙率毛細孔隙率 根據(jù)單礦物的縮減作用研究表明，水泥熟料中各單礦物的根據(jù)單礦物的縮減作用研究表明，水泥熟料中各單礦物的縮減作用，無論就絕對數(shù)值或相對速度而言，其大小都按下列縮減作用，無論就絕對數(shù)值或相對速度而言，其大小都按下列順序排列：順序排列： C3AC4AFC

12、3SC2S 因此，水泥熟料的縮減量大小，常與因此，水泥熟料的縮減量大小，常與C3 A的含量成線性關(guān)系。的含量成線性關(guān)系。二、收縮變形二、收縮變形 l化學收縮化學收縮 水泥完全水化后體積變化：水泥完全水化后體積變化： V（水化凝膠）（水化凝膠）/ V（水化前水泥體積）（水化前水泥體積） 2.2 V（水化前水泥體積）（水化前水泥體積）+V（水）（水） 原因：水化前后反應(yīng)物和生成物的密度不同。原因：水化前后反應(yīng)物和生成物的密度不同。 水泥縮減作用所產(chǎn)生的孔隙，會影響水泥石的抗凍性和抗水泥縮減作用所產(chǎn)生的孔隙，會影響水泥石的抗凍性和抗水性以及耐久性。水性以及耐久性。2.失水收縮失水收縮 水泥石在濕潤時

13、要發(fā)生輕微的膨脹，在干燥失去水份時要產(chǎn)生收縮。）水泥石在濕潤時要發(fā)生輕微的膨脹，在干燥失去水份時要產(chǎn)生收縮。）對于水化程度很好的水泥石，在下燥失去水份時收縮量可達對于水化程度很好的水泥石，在下燥失去水份時收縮量可達2%以上，以上，水泥石在第一次干燥時的收縮量大部分是不可恢復的，進一步的干濕循水泥石在第一次干燥時的收縮量大部分是不可恢復的，進一步的干濕循環(huán)會使不可恢復的收縮量有所增加，但經(jīng)幾次干濕循環(huán)后，每次干燥產(chǎn)環(huán)會使不可恢復的收縮量有所增加，但經(jīng)幾次干濕循環(huán)后，每次干燥產(chǎn)生的收縮將變?yōu)榭苫謴偷模ㄒ妶D生的收縮將變?yōu)榭苫謴偷模ㄒ妶D2-2-8-7) 原因原因1：毛細孔水面曲率變化毛細孔水面曲率變化

14、 漿體失水時，首先是毛細孔中的水蒸發(fā)，并形成凹月面，在水漿體失水時，首先是毛細孔中的水蒸發(fā)，并形成凹月面，在水分蒸發(fā)過程中，退到毛細孔中的凹月面曲率半徑減小，從而使毛細分蒸發(fā)過程中，退到毛細孔中的凹月面曲率半徑減小，從而使毛細孔水在液面下所受到的張力增加（孔水在液面下所受到的張力增加（液壓減小液壓減?。?，致使孔壁產(chǎn)生彈性），致使孔壁產(chǎn)生彈性壓縮變形，這是造成干縮的主要原因之一。壓縮變形，這是造成干縮的主要原因之一。毛細現(xiàn)象：毛細現(xiàn)象：浸潤液體在細管里升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管浸潤液體在細管里升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細管里降低的現(xiàn)象里降低的現(xiàn)象.叫做毛細現(xiàn)象叫做毛細現(xiàn)象.液體表面類似張緊的橡皮

15、膜液體表面類似張緊的橡皮膜,如果液面是彎如果液面是彎曲的曲的,它就有變平的趨勢它就有變平的趨勢. 因此因此凹液面對下面凹液面對下面的液體施以拉力，凸液面對下面的液體施的液體施以拉力，凸液面對下面的液體施以壓力以壓力.浸潤液體在毛細管中的液面是凹形浸潤液體在毛細管中的液面是凹形的的,它對下面的液體施加拉力它對下面的液體施加拉力,使液體沿著管使液體沿著管壁上升壁上升,當向上的拉力跟管內(nèi)液柱所受的重當向上的拉力跟管內(nèi)液柱所受的重力相等時力相等時,管內(nèi)的液體停止上升，達到平衡管內(nèi)的液體停止上升，達到平衡P-P0= 2/R 這里這里P是液體向外的壓力；是液體向外的壓力；P0是外部壓力；是外部壓力；是液體

16、表面張是液體表面張力；力；R是液體曲率半徑。是液體曲率半徑。平面：平面：R=， P-P0=0。表明平面液體不受附加壓力。表明平面液體不受附加壓力。凹面：凹面： R0, P-P0=P-P00, P-P0=P-P00 。表明凸面下液體受力大于平面。表明凸面下液體受力大于平面。補充：彎曲液面下的壓力補充：彎曲液面下的壓力原因原因2：表面能變化表面能變化 由于水泥凝膠具有巨大的比表面積，膠粒表面上由于分子排由于水泥凝膠具有巨大的比表面積，膠粒表面上由于分子排列不規(guī)整而具有較高的表面能，表面上所受到的張力極大，致列不規(guī)整而具有較高的表面能，表面上所受到的張力極大，致使膠粒受到相當大的壓縮應(yīng)力。吸濕時，由

17、于分子的吸附，膠使膠粒受到相當大的壓縮應(yīng)力。吸濕時，由于分子的吸附，膠粒表面張力降低，壓縮應(yīng)力減小，體積增大，而干燥時則相反。粒表面張力降低，壓縮應(yīng)力減小，體積增大，而干燥時則相反。 原因原因3：其它其它水養(yǎng)護后的漿體在相對濕度為水養(yǎng)護后的漿體在相對濕度為50%的空氣中干燥時，其收縮值的空氣中干燥時，其收縮值約為約為0.20.3%，完全干燥時約為，完全干燥時約為0.50.6%。混凝上中由于集。混凝上中由于集料的限制作用，料的限制作用， 干縮要小得多，完全干燥時的收縮量僅為干縮要小得多，完全干燥時的收縮量僅為0.060.09%左右。左右。3碳化收縮碳化收縮 水泥石與水泥石與CO2作用產(chǎn)生的收縮稱

18、為碳化收縮。作用產(chǎn)生的收縮稱為碳化收縮。 空氣中空氣中CO2含量雖然很低（僅占含量雖然很低（僅占0. 03 %），但如果有一定的），但如果有一定的濕度，水泥石中的氫氧化鈣與濕度，水泥石中的氫氧化鈣與CO2作用，生成碳酸鈣和水，出現(xiàn)作用，生成碳酸鈣和水，出現(xiàn)不可逆的碳化收縮。不可逆的碳化收縮。 圖圖2-2-8-8 水泥砂漿的碳化收縮水泥砂漿的碳化收縮1：在無：在無CO2空氣中干燥；空氣中干燥；2：干噪與碳化同時進行；：干噪與碳化同時進行；3：先干燥再碳化：先干燥再碳化4徐變（蠕變）徐變（蠕變） 在持續(xù)的恒定荷載作用下，變形隨時間而增長的變化。在持續(xù)的恒定荷載作用下，變形隨時間而增長的變化。 試件

19、：試件：硅酸鹽水泥在標準條件下養(yǎng)護硅酸鹽水泥在標準條件下養(yǎng)護28天天的水泥石，的水泥石，32M Pa的恒定荷載持續(xù)作用的恒定荷載持續(xù)作用21大，然后卸掉荷載。大，然后卸掉荷載。水泥石徐變原因：水泥石徐變原因：（1）凝膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在應(yīng)力作用）凝膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)。下容易產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)。（2）凝膠在應(yīng)力作用下，容易產(chǎn)）凝膠在應(yīng)力作用下，容易產(chǎn)生緩慢的流變，晶膠比愈大，徐生緩慢的流變，晶膠比愈大，徐變愈小。變愈小。（3）水泥石中的水在應(yīng)力作用下，）水泥石中的水在應(yīng)力作用下，由高應(yīng)力區(qū)向低應(yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)移。如由高應(yīng)力區(qū)向低應(yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)移。如果水泥石處于飽和狀態(tài)，當應(yīng)力果水泥石處于飽和狀態(tài)

20、，當應(yīng)力消除后，轉(zhuǎn)移的凝膠水可以復原，消除后，轉(zhuǎn)移的凝膠水可以復原，由于水分轉(zhuǎn)移引起的變形也可以由于水分轉(zhuǎn)移引起的變形也可以恢復，但是，如果水泥石處于干恢復，但是，如果水泥石處于干燥狀態(tài)，水分蒸發(fā)，則變形就不燥狀態(tài)，水分蒸發(fā)，則變形就不能恢復，這時，徐變和干燥收縮能恢復，這時，徐變和干燥收縮相聯(lián)系，互相促進，加大了水泥相聯(lián)系，互相促進，加大了水泥石的變形。石的變形。 水泥石的抗凍性及抗?jié)B勝是評價耐久性的重要指標水泥石的抗凍性及抗?jié)B勝是評價耐久性的重要指標 一、抗凍性一、抗凍性 在寒區(qū)使用水泥時，其耐久性在很大程度上取決于抵抗凍融循環(huán)的能力。在寒區(qū)使用水泥時，其耐久性在很大程度上取決于抵抗凍融循

21、環(huán)的能力。 圖圖2-2-8-10凍融過程中水泥石體積變化凍融過程中水泥石體積變化圖圖2-2-8-II加引氣劑的水泥漿冰凍時的體積變化加引氣劑的水泥漿冰凍時的體積變化 硬化水泥石中可以結(jié)冰的水分是可蒸發(fā)水，對于飽水的硬化水泥石中可以結(jié)冰的水分是可蒸發(fā)水，對于飽水的水泥石來說，其中可蒸發(fā)水的成冰量是溫度的函數(shù)。見水泥石來說，其中可蒸發(fā)水的成冰量是溫度的函數(shù)。見P.113，表，表2-2-8-4 有關(guān)結(jié)冰的破壞機理主要有靜水壓和滲透壓兩種理論。有關(guān)結(jié)冰的破壞機理主要有靜水壓和滲透壓兩種理論。靜水壓理論靜水壓理論認為：毛細孔內(nèi)經(jīng)冰并不直接使?jié){體脹壞，而是認為：毛細孔內(nèi)經(jīng)冰并不直接使?jié){體脹壞，而是由于水結(jié)

22、冰體積增加時，未凍水被迫向外流動，從而產(chǎn)生危由于水結(jié)冰體積增加時，未凍水被迫向外流動，從而產(chǎn)生危害性的靜水壓力，導致水泥石破壞。害性的靜水壓力，導致水泥石破壞。滲透壓理論滲透壓理論則認為：凝膠水要滲透入正在結(jié)冰的毛細孔內(nèi)，則認為：凝膠水要滲透入正在結(jié)冰的毛細孔內(nèi)，是引起凍融破壞的原因。當毛細孔水部分結(jié)冰時，水中含的是引起凍融破壞的原因。當毛細孔水部分結(jié)冰時，水中含的堿以及其它溶質(zhì)的濃度會增大；但在凝膠孔內(nèi)的水并不結(jié)冰，堿以及其它溶質(zhì)的濃度會增大；但在凝膠孔內(nèi)的水并不結(jié)冰，溶液濃度不變，因而產(chǎn)生濃度差，促使凝膠孔內(nèi)的水向毛細溶液濃度不變，因而產(chǎn)生濃度差，促使凝膠孔內(nèi)的水向毛細孔擴散，其結(jié)果產(chǎn)生滲

23、透壓，造成膨脹壓力。另外，類似于孔擴散，其結(jié)果產(chǎn)生滲透壓，造成膨脹壓力。另外，類似于土壤中冰棱鏡的形成，毛細管效應(yīng)也是多孔體膨脹的主要原土壤中冰棱鏡的形成，毛細管效應(yīng)也是多孔體膨脹的主要原因。因。 按照按照Litvan理淪，水泥漿體中中間層和凝膠孔中吸附理淪，水泥漿體中中間層和凝膠孔中吸附的水在的水在0時不能結(jié)冰，據(jù)估計凝膠孔中的水在時不能結(jié)冰，據(jù)估計凝膠孔中的水在-78 以上以上不會結(jié)冰，因此，當水泥石漿體處于結(jié)冰環(huán)境時，凝膠孔不會結(jié)冰，因此，當水泥石漿體處于結(jié)冰環(huán)境時，凝膠孔中的水以過冷態(tài)的液態(tài)水存在。低能狀態(tài)結(jié)冰的水與凝膠中的水以過冷態(tài)的液態(tài)水存在。低能狀態(tài)結(jié)冰的水與凝膠孔內(nèi)處于高能狀態(tài)

24、的過冷水之間形成熱力學不平衡，冰水孔內(nèi)處于高能狀態(tài)的過冷水之間形成熱力學不平衡，冰水和過冷水的自由能差迫使后者自發(fā)遷入低能位置，使其結(jié)和過冷水的自由能差迫使后者自發(fā)遷入低能位置，使其結(jié)冰，這個過程會產(chǎn)生內(nèi)部壓力和系統(tǒng)膨脹。冰，這個過程會產(chǎn)生內(nèi)部壓力和系統(tǒng)膨脹。 水泥石的抗凍性與水泥石的毛細孔有關(guān)，毛細孔愈細，水泥石的抗凍性與水泥石的毛細孔有關(guān)，毛細孔愈細，相變溫度越低，則抗凍性愈好。相變溫度越低，則抗凍性愈好。 硅酸鹽水泥比摻混合材水泥的抗凍性要好，增加熟料中硅酸鹽水泥比摻混合材水泥的抗凍性要好，增加熟料中的的C3S含量，抗凍性可以改善。水灰比影響孔隙率，也影響含量，抗凍性可以改善。水灰比影響

25、孔隙率，也影響抗凍性?？箖鲂?。 當水灰比小于當水灰比小于0.4時，硬化漿體的抗凍性好。當水灰比大于時，硬化漿體的抗凍性好。當水灰比大于0.55時，抗凍性時，抗凍性將顯著降低。將顯著降低。 此外，水泥漿體的抗凍性又與遭受冰凍前的養(yǎng)護齡期有關(guān)。硬化齡期越長，此外，水泥漿體的抗凍性又與遭受冰凍前的養(yǎng)護齡期有關(guān)。硬化齡期越長，受凍后其膨脹值愈小。因此，工程上應(yīng)防止水泥石過早受凍。受凍后其膨脹值愈小。因此，工程上應(yīng)防止水泥石過早受凍。 采用樹脂浸漬混凝土，可提高水泥石抗凍性。試驗證明：當水泥石的充水采用樹脂浸漬混凝土，可提高水泥石抗凍性。試驗證明：當水泥石的充水程度小于程度小于8590%時，一般也不會有

26、凍害的問題時，一般也不會有凍害的問題 二、抗?jié)B性二、抗?jié)B性 水泥石的抗?jié)B性指抵抗各種有害介質(zhì)進入內(nèi)部的能力。水泥石的抗?jié)B性指抵抗各種有害介質(zhì)進入內(nèi)部的能力。 抗?jié)B性是評價耐久性的重要指標之一。對于某些水泥制品，抗?jié)B性是評價耐久性的重要指標之一。對于某些水泥制品，如輸油、輸水及輸氣用的水泥壓力管等，其抗?jié)B性均有一定如輸油、輸水及輸氣用的水泥壓力管等，其抗?jié)B性均有一定要求。要求。水泥石的滲透系數(shù)與水化齡水泥石的滲透系數(shù)與水化齡期和孔隙率及孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，期和孔隙率及孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，水化齡期水化齡期，滲透系數(shù)滲透系數(shù)孔隙率影響孔隙率影響 滲透系數(shù)隨水灰比增大而提高。當水灰比較小時，水泥漿中的滲透系數(shù)隨水灰比

27、增大而提高。當水灰比較小時，水泥漿中的毛細孔常被水泥凝膠所堵隔，不易連通，因此滲透系數(shù)較小。當毛細孔常被水泥凝膠所堵隔，不易連通，因此滲透系數(shù)較小。當水灰比較大時，不僅總孔隙率提高，而且可使毛細孔徑增大并基水灰比較大時，不僅總孔隙率提高，而且可使毛細孔徑增大并基本連通，從而使?jié)B透系數(shù)顯著提高。因此本連通，從而使?jié)B透系數(shù)顯著提高。因此降低毛細孔的數(shù)量。降低毛細孔的數(shù)量。是提高水泥石抗?jié)B性的最有效的措施是提高水泥石抗?jié)B性的最有效的措施。 滲透系數(shù)除了與孔結(jié)構(gòu)、水灰比有關(guān)外，它還與水泥漿體硬化滲透系數(shù)除了與孔結(jié)構(gòu)、水灰比有關(guān)外，它還與水泥漿體硬化齡期、水化程度有關(guān)。水化反應(yīng)齡期增長、水化產(chǎn)物增多，毛

28、細齡期、水化程度有關(guān)。水化反應(yīng)齡期增長、水化產(chǎn)物增多，毛細管系統(tǒng)變得更加細小曲折，致使?jié)B透系數(shù)隨齡期變小。管系統(tǒng)變得更加細小曲折，致使?jié)B透系數(shù)隨齡期變小。水灰比的影響水灰比的影響2-8-4抗腐蝕性抗腐蝕性溶出侵蝕溶出侵蝕（淡水侵蝕）（淡水侵蝕）離子交換侵蝕離子交換侵蝕（包括：碳酸、有機酸及無機酸侵蝕、鎂鹽侵蝕等）（包括：碳酸、有機酸及無機酸侵蝕、鎂鹽侵蝕等）硫酸鹽侵蝕硫酸鹽侵蝕一、侵蝕分類一、侵蝕分類水泥石腐蝕的主要原因：水泥石腐蝕的主要原因：（1）浸蝕性介質(zhì)以液相形式與水泥石接觸并有一定濃度和數(shù)量；）浸蝕性介質(zhì)以液相形式與水泥石接觸并有一定濃度和數(shù)量；（2）水泥有中存在有引起腐蝕的組分氫氧化

29、鈣和水化鋁酸鈣；）水泥有中存在有引起腐蝕的組分氫氧化鈣和水化鋁酸鈣；（3）水泥石本身結(jié)構(gòu)不致密，有可供浸蝕介質(zhì)滲入的毛細通道。）水泥石本身結(jié)構(gòu)不致密，有可供浸蝕介質(zhì)滲入的毛細通道。 二、侵蝕機理二、侵蝕機理 1溶出性侵蝕溶出性侵蝕 雨水、雪水以及多數(shù)河水和湖水均屬于軟水（重碳酸鹽含雨水、雪水以及多數(shù)河水和湖水均屬于軟水（重碳酸鹽含量低的水當水泥石與這些水長期接觸時，水泥石中的氫氧量低的水當水泥石與這些水長期接觸時，水泥石中的氫氧化鈣將很快溶解，化鈣將很快溶解，1升水可溶達升水可溶達1 . 3g。在靜水及無水壓情況。在靜水及無水壓情況下，由于周圍的水易為氫氧化鈣所飽和，使溶解作用中止，下，由于周

30、圍的水易為氫氧化鈣所飽和，使溶解作用中止，在流水及壓力水作用下，氫氧化鈣將不斷溶解流失，不但使在流水及壓力水作用下，氫氧化鈣將不斷溶解流失，不但使水泥石變得疏松，而且使水泥石的堿度降低水泥石變得疏松，而且使水泥石的堿度降低。而水泥水化物。而水泥水化物（水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等）只有在一定的堿度環(huán)境才能（水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等）只有在一定的堿度環(huán)境才能穩(wěn)定存在，穩(wěn)定存在，所以氫氧化鈣的不斷溶出又導致了其它水化產(chǎn)物所以氫氧化鈣的不斷溶出又導致了其它水化產(chǎn)物的分解溶蝕，最終使水泥石破壞。的分解溶蝕，最終使水泥石破壞。2離子交換侵蝕離子交換侵蝕 溶解于水中的酸類和鹽類可以與水泥石中的氫氧化鈣起置換溶