耐酸水泥

耐酸水泥
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
ﻩ
504０耐酸水泥
1 、慕湖牌耐酸水泥系粉状物料，在使用时调以适量的 Na
2 Ｏ· nSiO 2 溶液和 Na 2 SiF 能在空气中结硬，并具有抵抗大多数液态或气态的无机酸和有机酸浸蚀的一种良好防腐建筑材料。

ﻫ2、执行标准: JC７7-1965
ａ. 细度４９00 孔/cm 2 筛余不大于１５%
b. 初凝时间不早于４5minﻫ
c. 初凝时间不迟于8hﻫ
d. 空气养护、常温酸、沸酸中安定性良好ﻫe．耐酸度不少于 95%ﻫf. 抗拉强度不少于 25 ㎏/ cm 2
ｇ. 煤油吸收率不大于 10%
一、应用范围
1 、本品可应用于化工、石油、冶金、机械、造纸、纺织、制糖等工业中的耐酸设备建筑工程中,在受酸腐蚀的设备基础、贮酸池、酸洗池、车间地坪、池沟以及有气态酸度蚀的烟囱衬里的建筑中，可用以制备耐酸胶泥砌筑耐酸砖、板材等;可以拌加耐酸粗骨料（石子），耐酸细骨料(砂子）等制备耐酸混凝土。

2 、本品不能用于受氢氟酸、氟硅酸, 30０℃以上热磷酸和高级脂肪酸和油酸、棕榈酸等以及碱或碱性盐类侵蚀的工程，在食品工业中使用时,应先进行氟硅酸钠中含氟量的化验,证明对人体无害方可使用。

二、使用方法ﻫ1、无论是调合胶泥还是耐酸混凝土，都要添加硬化剂,当它与耐酸水泥充分混合均匀；最好过筛二次,然后用水玻璃溶液调合（严禁用水调合）。

２、使用时应先将混匀后的本品放在容器内，后将水玻璃溶液加入,搅拌要均匀迅速;一般每次以少于 10０㎏调合为宜，每次调成的胶泥需在 4５min 内用完,所用的工具和容器均不得带有水份或其它杂质。

粘砌耐酸砖要注意错缝。

ﻫ3、施工前对金属设备应进行除锈、去污等，砖结构应洗刷干净,碱性普通水泥结构的表面应先用酸中和后用水洗净,再加热干燥。

一般要求水份低于4% 以下。

ﻫ4、耐酸水泥应在 10 ℃以上温度中硬化，并在空气中养护 10 ～ 20d 左右(冬天时间较长），养护期间切忌遇蒸汽、水等，不得被太阳直接暴晒,以防止发生龟裂,如有龟裂即行修补。

ﻫ5、养护干燥后要进行酸化处理,其方法是以 40% 硫酸涂刷其表面，每隔 4ｈ一次。

每次析出的结晶物应在下次涂刷前刮去,直至无结晶析出为止，酸处理完毕后即可交付使用。

ﻫ6、为了永久贮存起见，本品不混配硬化剂,因用途不同，调制各种耐酸胶泥所需的水玻璃溶液和氟硅酸钠的方法和用量。

7 、参考配方
耐酸水泥专用水玻璃0.5 ～ 5 ㎜干燥石英砂 5 ～20 ㎜干燥石子㎏/m 3
660 ㎏330 ㎏± 5 ㎏540 ㎏914 ㎏2450 ㎏改性水玻璃耐酸混凝土在铜冶金工业中的应用
改性水玻璃混凝土是在水玻璃混凝土的基础上添加了改性剂,以增加其密实性,提高抗酸渗透性能的新型防腐混凝土,又称密实水玻璃混凝土。

改性水玻璃混凝土除对热磷酸、氢氟酸、高级脂肪酸耐蚀性较差外，对大多数无机酸、有机酸、酸性气体均有良好的耐腐蚀能力，同时还具有良好的耐热性能,使用温度可达９00 ℃。

我公司自 1９8７年起在地坪、酸洗槽、梁柱加固等工程中应用,有的已达１2 年仍完好无损。

1 、主要原材料
（ 1 ）水玻璃：主要技术指标是模数和密度，合适的密度为 1.3５ ~ 1 ．45g ／cm ３，也可用波美度表示。

二者的关系为密度 =1４5/ (145 -波美度 )(g/cm ３）。

较合适的模数为 2.６～ 3.0 ，模数和密度可自行调整。

ﻫ( ２)氟硅酸钠:氟硅酸钠是固化剂，技术指标为纯度大于 95 %,含水率小于 1 %。

( 3 )粉料：粉料为耐酸混凝土的填充料,其技术指标为:耐酸度大于 94 %;含水率小于0.5 ％；不得混有不耐酸杂质；细度 1 600 孔 /cm ２，筛余不大于 5 ％， 4900 孔 / cm 2 ，筛余为 1０%～3０ %。

常用粉料为铸石粉、石英粉,或二者混合使用,有耐高温要求的则用耐火粘土砖粉。

ﻫ( 4 ）骨料:骨料是耐酸混凝土的主要骨架,直接影响耐酸混凝土的理化性能和技术指标。

除粗细度外，其余与粉料相同,骨料常用的是石英石 ( 砂 ) ，有耐高温要求的选用耐火粘土砖碎块,粗细骨料要有良好的级配。

ﻫ（ 5 ）改性剂：改性剂的主要作用是提高密实度和抗渗透性能，是改性水玻璃混凝
土的重要成分,技术要求如下。

1）应溶于水或在强烈搅拌下能均匀分散于水玻璃溶液中。

2) 不会使水玻璃凝聚、离析。

3) 应有一定的耐蚀性或遇酸后聚合成固体。

常用的改性剂为呋喃类有机单体和呋喃树脂，如糠醛、糠酮、糠醇或糠醇与糠醛混合液等,掺量为水玻璃用量的 1 ％～ 5 % ( 重量比) 。

２、施工工艺ﻫ（１）搅拌:先将干料加入搅拌机内干拌 2ｍｉｎ,再加入水玻璃、改性剂，湿拌 3ｍin 即可出料。

为防止死机，搅拌量以不超过搅拌机容量的 40 %为宜。

出料要迅速及时，若搅拌机发生故障，要及时清除机内料并用水冲洗干净。

每日收工后，要将机内及搅拌片上的改性混凝土清洗干净。

工程量很小时，可采用人工拌合。

ﻫ( 2 ）浇筑：在施工面上刷一层稀胶泥,待其固化后再浇筑，尽量避免留施工缝。

必须留施工缝时,应留成斜槎，并保持粗糙面。

下次接缝时,先抹稀胶泥再浇灌，接槎处应抹实抹平。

ﻫ夏秋季温度高时改性水玻璃混凝土几分钟即可初凝成型,所以现场捣实抹平速度要快,宜在初凝前抹出光面，一次成型,以免初凝后再抹出现皱皮而影响外观和降低抗渗抗腐蚀性能。

ﻫ（ 3 ）拆模和养护：养护期间严禁与水或蒸汽、浓度极小的稀酸接触。

一般根据环境温度、拆模时间和养护时间按下表执行。

改性水玻璃混凝土的拆模和养护时间
环境温度( ℃) 拆模时间(d) 养护时间(d)
15 ≮4 20
2 0 ～25 ≮2 14
25 以上≮1 7
( ４）质量检查：改性水玻璃混凝土质量指标为显气孔率≯５％,抗渗强度＞1５MＰa ，抗压强度≮２0MPa 。

ﻫ检查有无蜂窝、麻面、裂缝、变形等,如有应予修补。

ﻫ（５）酸化处理:酸化处理可采用２0 ％~ 4 0 ％的硫酸、 15 ％~ 20 %的盐酸或 15 ％~ 30 %的硝酸均可，处理 3 ~ 4 次。

每隔 8ｈ以上均匀刷洒处理 1 次，每次都将上次析出的白色结晶粉末扫去。

ﻫ（ 6 )注意事项
1) 最佳施工温度为 18 ～３0 ℃。

温度过高则反应过快，施工极困难，可以采用冰水降低水玻璃温度,亦可改在夜间施工或适当减少固化剂用量,以降低反应速度。

当温度低于 10 ℃时，凝固时间延长，易于流淌变形、开裂,可采用预热骨料或加热养护的方法。

ﻫ2) 水玻璃对眼睛和皮肤有烧伤危害。

氟硅酸钠有毒,所以搅拌机旁施工人员应戴防护眼镜、橡胶手套和口罩。

3 、工程应用情况ﻫ（１）地坪、地沟：我公司１9８7 年第一次在铜冶炼厂电解车间地面大规模采用,面积约 3300m 2 ,厚 80 ㎜，一改电解车间地面酸泥酸水横流、瓷砖地面到处脱落的状况,使用条件为水和含硫酸200ｇ /Ｌ的电解液冲刷,至今绝大部分地面完好无损。

从１９91 年开始，先后在我公司铜冶炼厂硫酸车间、西北铜加工厂电解铜厂、三冶炼厂和铅锌冶炼厂工程推广使用,大幅度降低了地面防腐成本，绝大部分使用良好。

部分使用不到两年发生破损，其原因是施工单位未遵守施工程序，如不加改性剂，使用耐酸率极低的砂石、粉料、骨料，任意加减水玻璃用量等。

( 2 )耐酸耐热一体化的地下烟道:冶炼厂生产烟囱地下烟道烟气温度达2０0 ~ ２５0 ℃，并含 SO 2 、粉尘和水汽等,原烟道为普通混凝土内衬耐火砖、耐酸瓷砖,每隔几年需部分拆除修补，施工难度大,防腐效果差，成本高。

后改为在普通混凝土上绑钢筋网用改性水玻璃混凝土整体浇筑，使耐高温防腐一体化，成本仅为原来的 1／３ ,使用至现在已近１0 年，未发现损坏。

( ３）梁柱加固：由于腐蚀,我公司铜冶炼厂电解和硫酸车间一些梁柱被腐蚀得酥松、剥落，有的已露出钢筋，造成极大安全隐患。

若用普通混凝土加固，除须做防腐处理外，施工时间也长,不适于抢修和检修，后采取加焊钢筋，用改性水玻璃混凝土加固的作法，使防腐承重一体化,一次成型，缩短了施工时间，使用至今已 7 年,仍完好无损。

（ 4 )整体电解槽:用改性水玻璃混凝土浇筑整体电解槽，经几年试用观察，已获成功。

与混凝土内衬防腐层型、全结构玻璃钢型电解槽相比，具有十分明显的优势。

ﻫ1) 防腐承重盛液一体化,制作简单，方便快捷,一次成型。

2) 成本仅为全结构玻璃钢型的1/３ ,也低于内衬型的成本。

ﻫ3) 长期使用不需维修,寿命可达 8 年以上。

浇筑改性水玻璃混凝土电解槽的要点:一要选用优良材料,骨料级配要好，铸石粉用量应适当加大；二要使用性能优良的振捣器,保证所有部位密实;三要使凝固速度略慢，宜选择春季温度较低时或在室内进行；四要做到表面光洁度好,无蜂窝、麻面。

ﻫ水玻璃若选用钾水玻璃则抗渗耐蚀性能更好。

（５ )特殊密封堵漏：盛贮浓硫酸的容器一旦发生泄漏，通常都采用排空浓硫酸,然后用钢板焊接堵漏的方法，其缺点是排空硫酸需大量贮存器,耗用动力，维修时间长,影响生产。

改用改性水玻璃胶泥刮抹，可在不停车不排空的情况下密封堵漏，温度较高时几分钟内即可固化。

为防止胶泥被雨水或稀酸冲刷,可在漏口完全堵住，不再渗漏时,贴 2 层玻璃钢保护层。

这样做省时省力,可随漏随堵,不影响生产。

( ６）硫酸生产系统外热交换器防腐保温复合层ﻫ我公司硫酸系统外热交换器钢壳几十年来一直未采取防腐措施，因此由冶炼烟气生成的冷凝酸及其烟气对钢壁产生严重腐蚀,尤其是进热风口扩大部位，每年两次检修中均需大面积扒除保温层，并割去腐蚀穿孔的钢壁，再焊接新钢壁，做新保温层,造成严重浪费。

近两年采用水玻璃胶泥从内壁对焊缝和部分易腐蚀部分钢壁做防腐处理。

对外壁先用水玻璃稀胶泥和玻璃纤维布粘结，做 4 ～ 5 层防腐层,并用钢丝紧固，最外层刷防腐树脂胶料作面层，再在防腐层外面做保温层，运行 2 年来未出现蚀孔漏烟气的现象。

耐酸混凝土作业指导书
耐酸性强。

能耐各种浓度的三酸（硫酸、盐酸、硝酸)、铬酸、醋酸(除氢氟酸、热磷酸、氟硅酸外)及有机溶剂等介质的腐蚀。

机械强度高。

抗压强度达２0MPa 左右。

耐高温( 6０0 ℃~ 8０0 ℃）和冷热急变作用。

不耐碱液侵蚀。

用途作法说明
用于酸洗槽、电解槽、电镀槽、浓、缩塔、饱和器、沉淀槽、贮酸槽、蒸解槽、制药塔、脱硝塔等贮酸设备以耐酸混凝土整体浇注、作设备或作内衬防
腐层
可使用8 ～10 年，使用及维修
得当的可长达15 年
用于防腐地面、流槽、设备基础、柱子等耐酸建筑物、构筑物的防腐蚀层及胶结料以耐酸混凝土整体浇捣或预制块砌筑作防
腐面层；块材以耐酸胶泥铺砌
可使用 5 ～10 年，维修得当可
延长使用年限
用于排放酸性气体烟囱，大型溶酸槽罐设备，防腐层的块材胶结料以耐酸混凝土预制块或其他耐酸块材作面
层，以耐酸胶泥铺砌烟囱
可使用20 年以上，经维修后可继
续使用
用作管道接头封口材料及耐酸抹面层等以耐酸胶泥或砂浆黏接抹面
用作高温窑炉内衬材料耐酸混凝土浇注或砂浆砌筑
水玻璃类材料不耐碱,在呈碱性的水泥砂浆或混凝土基层上铺设水玻璃混凝土时,应设置油毡、沥青涂料等隔离层。

施工时，应先在隔离层或金属基层上涂刷两道稀胶泥(水玻璃:氟硅酸钠：耐酸水泥＝ 1:0.1５： 1 ),两道之间的间隔时间为 6 ～ 12h 。

水玻璃混凝土施工，要严格按确定的配合比计量。

每次拌合量不宜太多。

配制好的混凝土,不允许稠时再加入水玻璃,稀时加粉料,并需在 30min （自加入水玻璃算起)内用完。

水玻璃混凝土宜使用强制式搅拌机拌合。

大面积的地面工程应分格，分格缝内可嵌入聚氯乙烯胶泥或沥青胶泥。

水玻璃混凝土终凝时间较长，侧压力大，模板应支撑牢固,拼缝严密，表面平整，当池槽等底板与立壁同时施工时,浇注时宜设封底模板。

模板与混凝土接触面应涂以非碱性矿物油脱模剂,预埋件与钢筋必须除锈。

ﻫ水玻璃混凝土的坍落度,采用机械振捣时不大于 1 ㎝;人工捣固时为１～ 2 ㎝。

水玻璃混凝土应在初凝前振捣密实。

混凝土应分层进行浇筑，采用插入式振捣器振捣时，每层浇注厚度不大于 200mｍ，插点间距不应大于作用半径的 1．5 倍，振动器应缓慢拔出,不得留有孔洞。

当采用平板振动器和人工捣实时,每层浇注厚度不宜大于 100mm 。

混凝土振捣密实，直至表面泌出浆液，并排出大量气泡,然后在混凝土初凝前对表面进行一次抹平后压光。

当浇筑厚度大于上述规定时,应分层连续浇筑，上一层应在下一层初凝前完成。

如有间歇,施工缝应留成斜槎。

施工缝表面不要太光，但要洁净,在继续浇注前，应先涂一层水玻璃稀胶泥。

耐酸贮槽的浇注应一次完成,不可留施工缝。

最上层捣实后，表面应在初凝前压实抹平。

灌注地面时，应随时控制平整度和坡度,平整度应采用 2ｍ直尺检查，其允许空隙不应大于 4mm 。

ﻫ混凝土浇注后，在1０～ 15 ℃时经 5ｄ , 18 ～ 2０℃时经３ｄ, ２1 ～ 30 ℃时经 2d , ３１～ 35 ℃时经 1ｄ即可拆模。

拆模后如有蜂窝、麻面、裂纹等缺陷,应将该处混凝土凿去并清理干净，然后薄涂一层水玻璃稀胶泥,待稍干后再用水玻璃胶泥砂浆进行修补。

水玻璃混凝土宜在１5 ~ ３0 ℃的干燥环境中施工和养护,切忌浇水。

温度低于 10 ℃时应采取冬期施工措施。

养护期间应防爆晒,以免脱水快而产生龟裂,并严禁与水接触或采用蒸汽养护,也要防止冲击和振动。

水玻璃混凝土在不同养护温度下的养护期为:当 10 ~ 20 ℃时不少于1２ｄ； 21 ~ 30 ℃不少于 6d ; 31 ~ ３５℃不少于３ｄ。

ﻫ水玻璃混凝土经养护硬化后,须进行酸化处理，使表面形成硅胶层，以增强抗酸能力。

一般用浓度为 40% ~ ６0％的硫酸或浓度为 15％～25% 的盐酸(或 1 ： 2 ～３的盐酸酒精溶液）或 4０% 的硝酸,均匀涂刷于表面不少于 4 次,每次间隔时间不少于８ ~ １０h ,每次处理前应清除表面析出的白色结晶物。

ﻫ氟硅酸钠有毒,应有专人妥善保管。

粉料搅拌最好采用密封搅拌箱。

施工时应通风，操作时操作人员应穿工作服，戴口罩和护目镜等。

进行酸化处理时，应穿戴防酸护具,如防酸手套、防酸靴、防酸裙等。

另备一些稀释溶液,以便中和时用。

稀释浓硫酸时,严禁把水倒入浓硫酸内,应把浓硫酸徐徐倒入水中。

ﻫ质量要求,当无设计规定时，水玻璃耐酸混凝土的抗压强度应不低于１５MPa ；浸酸后，抗压强度的降低应不大于20％,外观检查应无裂纹或掉角。

在施工中严格控制混凝土及砂浆的水灰比、养护温度和湿度。

水灰比的控制：混凝土拌合物中的含水量若超过水泥石及湿润混凝土中固体成分所需的水量,就会产生过剩水，一旦机械搅拌作用停止后，即开始分离,这时粗骨料的颗粒在水泥净浆中沉淀，而水泥颗粒则沉淀在水中，这些过程完成之后，在混凝土的拌合物表面留下一层水。

在骨料颗粒的水平表面下面也有一夹层水。

在水泥石硬化之后,这些颗粒之间的水夹层就变成所谓的接触空隙,成为水的迁移和腐蚀性液体进入混凝土的主要通道。

在不适当的温度和湿度中硬化，是影响混凝土抗蚀性的另一原因。

在硬化期间,如果缺少水分和温度过高,就会在水泥石中形成大孔隙结构，致使混凝土渗透性增高，而使抗蚀性下降。

因此，严格控制水灰比，养护温度和湿度是保证混凝土和砂浆、胶泥质量的一个重要因素。

［应用实例1]
水玻璃型耐酸水泥
水玻璃型耐酸水泥是采用高级耐酸材料和硬化剂按适当配比共同粉磨或分别粉磨而制成的一种粉状物料。

一、技术性能:ﻫ执行标准：ＧB/T4754 — 9４ﻫ1、细度: 0．080 ㎜方孔筛筛余不超过１5% 。

ﻫ２、凝结时间：初凝不早于 30miｎ，终凝不迟于8h 。

3 、试块在空气中养护 28ｄ后;抗折强度大于 3．0MPａ，抗压强度大于 36.8MＰa 。

ﻫ4、耐酸安定性:试块在 4０% 浓度硫酸中沸煮1h 后无变化，强度不倒缩。

5 、耐酸度：耐纯硫酸大于 95% 。

二、应用范围:ﻫ1、本品可应用于化工、石油、冶金、机械、造纸、纺织、制糖等工业中的耐酸设备建筑工程中,在受酸腐蚀的设备基础、贮酸池、车间地坪、地沟以及有气态酸腐蚀的烟囱衬里建筑中，可用以制备耐酸胶泥砌筑耐酸砖、板材等。

ﻫ2、本品不能用于受氢氟酸、氟硅酸, 300 ℃以上热磷酸和高级脂肪酸、棕榈酸等以及碱性盐类侵蚀的工程中。

三、使用方法及注意事项:
1 、使用时先把耐酸粉料和硬化剂干搅拌 2mｉn 以上，然后边搅拌边加入３ 8 ± 2% 水玻璃湿搅拌3miｎ以上直至均匀方可使用。

ﻫ2、所使用水玻璃比重应为 1.３8 ～１.45 ，模数 2.6 ~ 3.0 ，浓度≥3８% 。

3 、使用时,材料温度和操作设备温度应控制在１5 ℃～ 30 ℃，湿度低于 65% ,每次调和后应在 30 分钟内用完。

ﻫ4、施工时先将施工面及施工工具清洁,除去油污，铁锈及碱性物质,混凝土面要打花，并充分干燥。

ﻫ５、耐酸涂层未完全硬固,不得过热干燥、遇水或涂酸处理,否则易发性龟裂、脱粉或脱落现象。

6 、水玻璃耐酸水泥层养护: 1５ ~ 20 ℃温度下养护不少于 1０天，21 ～ 30 ℃不少于 5 天, 31 ～ 35 ℃不少于 3 天。

如需高温养护，应先在 1５～ 25 ℃温度下养护三天后在缓慢提高养护温度。

７、水玻璃耐酸水泥层需进行酸化处理：在养护期后用25 ～40% 硫酸或１５～ 20% 磷酸、盐酸进行涂刷,每隔６ ~ ８小时涂刷一次,一般不得少于 4 次，每次涂刷前清除表面白色析出物。

四、包装及储存ﻫ硬化剂采用塑料袋包装，封存于水泥袋中，每袋水泥净重５0 ㎏，硬化剂开袋后一次用完,保质期6个月。