水泥中氯离子危害分析及防治措施

水泥中氯离子危害分析及防治措施1.Cl-造成水泥混凝土危害的原因

普遍研究认为因Cl-的存在，水泥混凝土结构内部所发生的“电化反应”是导致钢筋锈蚀、造成水泥混凝土结构危害的一个重要原因。通过深入分析我们发现，除了“电化反应”外，水泥混凝土结

构内发生的“氧化反应”和“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”也

是造成水泥混凝土结构危害不可忽视的原因。

在水泥混凝土结构内所发生的“电化反应”、“氧化反应”、“碱骨料反应”及“酸碱腐蚀反应”过程中，Cl-始终对这些危害反应的发生起着“诱导”作用。这种“诱导”作用，主要是由Cl-的特性及与它相结合的碱金属、碱土金属离子Mx+所构成的离子化合物MClx的性质所决定的。

2.影响危害反应的因素

根据氯离子“诱导”水泥混凝土造成的危害反应机理，我们认

为影响危害反应的因素主要有以下几方面：

（1）Cl-浓度越高，也就意味着MClx的含量越大，危害反应越激烈；随着时间的延长，危害的程度也越严重。（2）空气湿度越大或混凝土构件周围环境潮湿，危害反应越易发生，危害性越大。（3）环境温度越高，危害反应加剧，危害的程度加重。（4）时间越长，危害反应持续越久，危害的程度也就逐步扩大。（5）混凝土结构越

薄或结构内部的孔隙率越大，危害反应越迅速，危害的程度也越大。（6）处于酸、碱的环境中或存在其他介质侵蚀的情况下，危害反应

加快。

3.危害反应的预防和治理

为了有效控制Cl-对水泥混凝土造成的危害，首先我们必须要了解Cl-的主要来源，做到从源头上进行严格控制；其次，我们要根据Cl-危害反应机理，采取各种科学的预防和治理措施。

（1）水泥中Cl-的主要来源水泥中的Cl-主要来源于水泥自身（水泥熟料、混合材）和水泥中掺入的外加剂。有人认为水泥自身的Cl-主要来源于混合材，其理论根据是因为熟料已经过水泥窑内的高温

煅烧，其中Cl-已被挥发。针对这一观点，我们将NaCl在高温炉中

进行了灼烧试验：在810℃NaCl固体开始变成熔融状，840℃全部变

为熔融体，在1400℃恒温灼烧30分钟，其损失量只有12.72%。虽然旋窑内最高温可以达到1700℃～1800℃（立窑内最高温度一般为1350℃～1450℃），但它的尾气离开最上端旋风预热筒的温度只有320℃～350℃，而在低端两级旋风预热筒内温度一般为750℃～870℃，并在这两级旋风预热筒内物料易发生粘堵现象，我们认为这

与MClx在该温度范围内变成熔融体，增加了物料的黏度有关。上述

情况表明，Cl-在熟料煅烧过程中不可能大部分地挥发掉，即使有挥

发也只是相对很少的一部分。此外，我们对全国不同地区的多家水

泥企业生产的熟料及使用的混合材进行了Cl-检测分析，结果显示熟

料中Cl-为0.011%～0.053%，混合材中Cl-为0.005%～0.012%。通过以上分析表明，水泥自身的Cl-在一般情况下主要来源于熟料。而除了水泥自身的Cl-外，水泥中Cl-的另一个主要来源是水泥外加剂。近年来市场上出现了各种类型的助磨剂、增强剂，这些水泥外加剂中含有的Cl-应引起水泥企业的高度重视。由于人们普遍缺乏对水泥中Cl-含量的危害性认识，以及国家以前没有出台对水泥中Cl-要求的标准，导致我国水泥外加剂产业处于鱼目混珠、良莠不齐的无序状态。传统的粉体水泥外加剂主要成分是廉价易得而又具有较好增强效果的NaCl（盐），而这种产品带入水泥中的Cl-远远超出水泥国家标准中Cl-≤0.06%的要求。