水泥腐蚀与防治.ppt
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土木工程材料试验与检测
人工碳化 德修身、技立业
盐类腐蚀
硫酸盐腐蚀过程举例：
4CaO Al2O3 12H 2O 3CaSO4 20H 2O
3CaO Al2O3 3CaSO4 31H 2O CaOH 2
结晶膨胀
土木工程材料试验与检测
Fra Baidu bibliotek
德修身、技立业
盐类腐蚀 钙钒石晶体
膨胀裂缝
案 例 2
入不够密实的管壁。致使硫酸盐对水泥石的腐蚀而破坏混凝 土。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
盐类腐蚀
镁盐腐蚀过程举例：
易溶于水
MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2 MgSO4+ Ca(OH)2+H2O = Mg(OH)2+CaSO4·2H2O
松散无胶结力
结晶膨胀
土木工程材料试验与检测
土木工程材料试验与检测
结晶膨胀
德修身、技立业
酸类腐蚀
案例5：国内某冶金工厂酸洗车间建筑物腐蚀破坏
厂房损美坏情国况有:一座堤坝建于1900年，被水 (1强) 烈耐渗酸地透坪。损1坏93严9重年；修复该堤时，发现混 (2凝) 土基外础、部地厚基1土2m持m～力层75严mm重的腐外蚀壳：尚基础好混，凝内土腐蚀速度 平部均混为凝每年土1已cm受～2到cm严,在重2m破～坏3m，深范破围坏内层的厚地度基土承载能 力(3达大) 1幅在.5下屋m降架深；及的屋地面方板。上积看聚起的来酸，雾水冷泥凝液石对几抗乎裂能力差、 截已面全较部小的被钢水筋淘混空凝。土构件造成程度不同的损坏；
德修身、技立业
盐类腐蚀
案 例 4
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
酸类腐蚀
碳酸盐腐蚀过程举例：
Ca(OH)2+CO2+H2O CaCO3+H2O+CO2
CaCO3+2H2O Ca(HCO3)2
一般酸的腐蚀过程举例
易溶于水
2 HCl Ca (OH ) 2 CaCl 2 2 H 2 O
H 2 SO 4 Ca (OH ) 2 CaSO 4 2 H 2 O
地隧专业教学资源库
《土木工程材料试验与检测》课程 学习情境： 水泥
硅酸盐水泥腐蚀与防止
主
要 内
一、1水泥石的腐蚀类型
容
二、水泥石腐蚀产生原因
三、水泥石腐蚀防止措施
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
一、水泥石的腐蚀类型
1
软水腐蚀
2
盐类腐蚀
3
酸类腐蚀
强碱腐蚀
4
已 达氢全1氧.部5化m被深钙水的溶淘地解空。方于。水中看引起起来的，腐水蚀泥。石几乎 已全部被水淘空。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
软水腐蚀
Ca(OH)2 + Ca(HCO3) 2 CaCO3 + H2O
生成的碳酸钙几乎不溶于水，堆积在水泥石的 空隙中，形成密实的保护层
将与软水接触的混凝土，事 先在空气中碳化
(4) 因地基土已经腐蚀严重，承载力减小太大，最后只好 将厂房推倒重建。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
碱类腐蚀
NaOH腐蚀过程举例： C3AH6+6NaOH —3NaO·Al2O3+Ca(OH)2+6H2O
易溶于水
2NaOH ＋CO2——Na2CO3+H2O
结晶膨胀
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
1、腐蚀二类、型 水泥石腐蚀产生原因
• 内因和外因，外因通过内因起作用。
Ca(OH)2
软水
内 因
C3AH6 结构不密实
外 酸：H2SO4、HCl、H2CO3 因
碱：NaOH、KOH
盐：MgSO4、Na2SO4
• 联系纽带－水泥石中的孔缝（开口孔隙和裂缝），产生有
害介质的侵蚀、交换作用。
土木工程材料试验与检测
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
盐类腐蚀
案例3:混凝土输水管道腐蚀破坏及自愈
在前美苏国联有，于一1座91堤1～坝19建17年于间19建0造0年了，巴库被至水乌拉尔斯基 的输强水烈管渗道透。。管道19截39面年为修椭复圆形该，堤壁时厚，25发cm，现所混用混凝土的 配灰合层凝 部比，开混土为1始凝外.15时∶m土部，m2～已厚∶输24水m受1。m2管厚m到水m水的管严～流水管重7不泥5壁m破满压m有。光的坏一沿层外，层输。厚壳破水1尚坏管cm好层线的路1，厚∶流度内3动水的泥地砂下浆水抹 化学达成1.份5复m深杂的，沿地输方水。管看全起长范来围，内水的泥硫酸石盐几含乎量平均 200已mg全/L部～4被00水mg淘/L空。由。于输水管内水不满，所以地下水会渗
德修身、技立业
三、水泥石腐蚀防止措施
改善内因： ✓ 合理选用水泥品种； ✓ 掺混合材。
降低C3A和水化产物 中Ca(OH)2含量。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
案例6
钢筋混凝土开裂 某钢筋混凝土基墩
使用5年后出现大量裂纹。 经检查混凝土环境水， 其pH=5.5；SO42-含量为 6000 mg/L；Cl-含量为 400 mg/L。该混凝土采 用普通硅酸盐水泥。 请 讨论此钢筋混凝土开裂 的原因。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
软水腐蚀
案例1
特点 美美国国有有一一座座堤堤坝坝建于建1于90109年0，0年被，水被水 雨强 凝 部 达 强凝部介水混土烈1混烈土质.、5凝渗外凝渗外—m雪深土透部土透部软水的已。厚已。厚水和地受1192受11（蒸3方m到929m3m到重。年严～馏9m年碳严～修看重7水5m复破起酸修重7）m5的该坏来盐m复破；m外堤，，含的该坏壳时水破量外堤，尚坏， 泥少壳时破好层石发的尚，坏，厚几现水好发层度内乎混，现，厚如混内度
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
阻止外因： ✓ 提高水泥石的密实度； ✓ 加作保护层—石材、陶瓷、沥青、涂料等
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德修身、技立业
人工碳化 德修身、技立业
盐类腐蚀
硫酸盐腐蚀过程举例：
4CaO Al2O3 12H 2O 3CaSO4 20H 2O
3CaO Al2O3 3CaSO4 31H 2O CaOH 2
结晶膨胀
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Fra Baidu bibliotek
德修身、技立业
盐类腐蚀 钙钒石晶体
膨胀裂缝
案 例 2
入不够密实的管壁。致使硫酸盐对水泥石的腐蚀而破坏混凝 土。
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盐类腐蚀
镁盐腐蚀过程举例：
易溶于水
MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2 MgSO4+ Ca(OH)2+H2O = Mg(OH)2+CaSO4·2H2O
松散无胶结力
结晶膨胀
土木工程材料试验与检测
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结晶膨胀
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酸类腐蚀
案例5：国内某冶金工厂酸洗车间建筑物腐蚀破坏
厂房损美坏情国况有:一座堤坝建于1900年，被水 (1强) 烈耐渗酸地透坪。损1坏93严9重年；修复该堤时，发现混 (2凝) 土基外础、部地厚基1土2m持m～力层75严mm重的腐外蚀壳：尚基础好混，凝内土腐蚀速度 平部均混为凝每年土1已cm受～2到cm严,在重2m破～坏3m，深范破围坏内层的厚地度基土承载能 力(3达大) 1幅在.5下屋m降架深；及的屋地面方板。上积看聚起的来酸，雾水冷泥凝液石对几抗乎裂能力差、 截已面全较部小的被钢水筋淘混空凝。土构件造成程度不同的损坏；
德修身、技立业
盐类腐蚀
案 例 4
土木工程材料试验与检测
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酸类腐蚀
碳酸盐腐蚀过程举例：
Ca(OH)2+CO2+H2O CaCO3+H2O+CO2
CaCO3+2H2O Ca(HCO3)2
一般酸的腐蚀过程举例
易溶于水
2 HCl Ca (OH ) 2 CaCl 2 2 H 2 O
H 2 SO 4 Ca (OH ) 2 CaSO 4 2 H 2 O
地隧专业教学资源库
《土木工程材料试验与检测》课程 学习情境： 水泥
硅酸盐水泥腐蚀与防止
主
要 内
一、1水泥石的腐蚀类型
容
二、水泥石腐蚀产生原因
三、水泥石腐蚀防止措施
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
一、水泥石的腐蚀类型
1
软水腐蚀
2
盐类腐蚀
3
酸类腐蚀
强碱腐蚀
4
已 达氢全1氧.部5化m被深钙水的溶淘地解空。方于。水中看引起起来的，腐水蚀泥。石几乎 已全部被水淘空。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
软水腐蚀
Ca(OH)2 + Ca(HCO3) 2 CaCO3 + H2O
生成的碳酸钙几乎不溶于水，堆积在水泥石的 空隙中，形成密实的保护层
将与软水接触的混凝土，事 先在空气中碳化
(4) 因地基土已经腐蚀严重，承载力减小太大，最后只好 将厂房推倒重建。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
碱类腐蚀
NaOH腐蚀过程举例： C3AH6+6NaOH —3NaO·Al2O3+Ca(OH)2+6H2O
易溶于水
2NaOH ＋CO2——Na2CO3+H2O
结晶膨胀
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
1、腐蚀二类、型 水泥石腐蚀产生原因
• 内因和外因，外因通过内因起作用。
Ca(OH)2
软水
内 因
C3AH6 结构不密实
外 酸：H2SO4、HCl、H2CO3 因
碱：NaOH、KOH
盐：MgSO4、Na2SO4
• 联系纽带－水泥石中的孔缝（开口孔隙和裂缝），产生有
害介质的侵蚀、交换作用。
土木工程材料试验与检测
土木工程材料试验与检测
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盐类腐蚀
案例3:混凝土输水管道腐蚀破坏及自愈
在前美苏国联有，于一1座91堤1～坝19建17年于间19建0造0年了，巴库被至水乌拉尔斯基 的输强水烈管渗道透。。管道19截39面年为修椭复圆形该，堤壁时厚，25发cm，现所混用混凝土的 配灰合层凝 部比，开混土为1始凝外.15时∶m土部，m2～已厚∶输24水m受1。m2管厚m到水m水的管严～流水管重7不泥5壁m破满压m有。光的坏一沿层外，层输。厚壳破水1尚坏管cm好层线的路1，厚∶流度内3动水的泥地砂下浆水抹 化学达成1.份5复m深杂的，沿地输方水。管看全起长范来围，内水的泥硫酸石盐几含乎量平均 200已mg全/L部～4被00水mg淘/L空。由。于输水管内水不满，所以地下水会渗
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三、水泥石腐蚀防止措施
改善内因： ✓ 合理选用水泥品种； ✓ 掺混合材。
降低C3A和水化产物 中Ca(OH)2含量。
土木工程材料试验与检测
德修身、技立业
案例6
钢筋混凝土开裂 某钢筋混凝土基墩
使用5年后出现大量裂纹。 经检查混凝土环境水， 其pH=5.5；SO42-含量为 6000 mg/L；Cl-含量为 400 mg/L。该混凝土采 用普通硅酸盐水泥。 请 讨论此钢筋混凝土开裂 的原因。
土木工程材料试验与检测
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软水腐蚀
案例1
特点 美美国国有有一一座座堤堤坝坝建于建1于90109年0，0年被，水被水 雨强 凝 部 达 强凝部介水混土烈1混烈土质.、5凝渗外凝渗外—m雪深土透部土透部软水的已。厚已。厚水和地受1192受11（蒸3方m到929m3m到重。年严～馏9m年碳严～修看重7水5m复破起酸修重7）m5的该坏来盐m复破；m外堤，，含的该坏壳时水破量外堤，尚坏， 泥少壳时破好层石发的尚，坏，厚几现水好发层度内乎混，现，厚如混内度
土木工程材料试验与检测
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阻止外因： ✓ 提高水泥石的密实度； ✓ 加作保护层—石材、陶瓷、沥青、涂料等
土木工程材料试验与检测
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