水泥路面侵蚀破坏机理
水泥的腐蚀原因

水泥的腐蚀原因一、化学腐蚀水泥结构物在使用过程中,会受到外界侵蚀性介质的腐蚀,从而降低使用年限甚至完全破坏。
侵蚀过程往往是物理和化学作用交互发生,几种腐蚀同时出现。
在此,着重介绍化学腐蚀对水泥石的破坏原理,主要包括4种。
硬化后的水泥石并不完全密实,还存在很多拌合水消耗后(水化和蒸发)留下的毛细孔道,以及搅拌进入空气留下的气孔。
侵蚀性介质就是随着外界水分从孔道渗入水泥石中的,它们可与氢氧化钙和水化铝酸钙反应,从而对水泥石起到破坏作用。
1、碳酸水腐蚀雨水、泉水、地下水中含有一些二氧化碳,可与氢氧化钙反应,生成碳酸钙。
水化硅酸钙和水化铝酸钙等水化产物只能在一定碱度下,才能稳定存在。
氢氧化钙的耗失,使水泥石碱度下降,导致水化产物随即分解溶蚀,水泥石破坏。
在二氧化碳充足时,还可生成碳酸氢钙。
碳酸氢钙易溶于水,可导致水泥石破坏(与水泥结构物的碳化类似,碳化是专指在空气中发生的反应)。
2、一般酸腐蚀工业废水、地下水、酸雨中常含有盐酸、硝酸、氢氟酸、醋酸等有机酸,这些酸类均可与氢氧化钙反应,生成易溶物。
如盐酸与氢氧化钙反应:2HCl+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O,氯化钙(CaCl2)易溶于水,水泥石受到侵蚀。
3、镁盐腐蚀海水和地下水中常含有氯化镁等镁盐,它们能与水泥石中的氢氧化钙起置换反应,生成易溶的氯化钙和略有膨胀性的氢氧化镁,从而破坏水泥石结构。
4、硫酸盐腐蚀海水和盐渍土中含有硫酸盐,主要有硫酸钙、硫酸镁和硫酸钠,它们可与氢氧化钙反应生成石膏。
石膏本身具有膨胀性,且可与水化铝酸钙反应,生成膨胀性更大的钙矾石,其体积可膨胀到原来的1.5倍,对水泥石具有严重破坏作用。
因钙矾石呈针状结晶形态,故也被称为“水泥杆菌”。
海水中含有大量硫酸盐和其它盐类,但海水并不像单纯硫酸盐腐蚀严重,这是因为海水中含氯离子,石膏与钙矾石在氯盐溶液里的溶解度比在水中大,所以危害就小。
另外,硫酸盐还能直接与单硫型水化硫铝酸钙反应,生成钙矾石。
水泥混凝土路面破坏原因、防治及处理措施

水泥混凝土路面破坏原因、防治及处理措施摘要:本文对水泥混凝土路面破坏的原因进行分析,提出一些防治及处理措施。
关键词:水泥混凝土路面,破坏,原因,防治一、概述水泥混凝土路面由于它具有强度高,耐久性好、整体性好、水稳性好、养护费用少、利于夜间行车、能适应重载、通行能力大等优点,在我国大部分城市道路、工矿道路、停车场和机场跑道广泛采用。
目前,我国公路发展,特别是高等级公路的发展迅猛,高等级路面的舒适、平坦已日益为人们所注重。
但对于高等级水泥砼路面板,根据我国已建成通车的高等级公路使用情况看,有相当部分破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等。
二、水泥砼路面板破坏的原因1、路基施工方面的原因(1)路基填筑使用了不适宜的材料(2)软基处理不当(3)路基土石方填筑方面的问题施工过程中,①施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制。
②路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够;③路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整机械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;④路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量;⑤路基石方或土石混合料填筑时,石块径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。
(4)填切交界处未按规范要求施工(5)构造物台背的回填不符合要求2、路面施工方面的原因(1)路面基层施工质量不合要求路面基层一般有底基层和面基层。
底基层为级配砂砾集料,面基层为水泥稳定类集料。
路基、底基层、面基层的标高控制不严;水泥稳定集料含水量控制不准:水泥用量不足等,这样严重影响了基层的质量,直至路面板遭破坏。
(2)路面水泥砼板施工方面的问题水泥砼面层施工,往往施工的厚度未达到设计要求,主要是基层施工标高控制不严所引起;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高;细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥砼在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重,这样;势必影响砼板本身的质量,而造成损坏。
水泥混凝土路面破损原因分析

水泥混凝土路面破损原因分析1.重载车辆引起的破坏:水泥混凝土路面在承受长期重型车辆的压力和碾压时会发生破损。
过重的车辆荷载超过了设计承载能力,导致路面发生塌陷、断裂或变形,使路面破损。
2.环境自然因素:水泥混凝土路面经受各种自然因素的影响,如温度变化、水分侵入、冻融循环等。
当环境温度发生较大波动时,水泥混凝土路面产生热胀冷缩,导致裂缝的形成。
而雨水渗入路面内部,当温度变化时,水膨胀导致路面破裂。
3.施工质量问题:水泥混凝土路面施工时,如果材料和施工工艺不符合规范,就会导致路面破损。
比如,混凝土配合比不合理、振捣不充分、养护不当等都会造成路面的质量问题,导致裂缝和碎裂。
4.基础问题:水泥混凝土路面的稳定性和承载能力与基础的质量直接相关。
如果基础太软或者不均匀,会导致路面承载不均匀,从而出现路面破损。
此外,地下水位过高或者排水系统不完善也会引起路面破损。
5.水泥混凝土材料寿命问题:水泥混凝土材料在使用一定年限后,可能会受到疲劳和老化的影响,从而出现开裂和碎裂。
这个问题与混凝土材料的质量有关,低强度的混凝土材料容易形成裂缝和断裂。
针对以上原因,采取以下措施可以减少水泥混凝土路面的破损:1.加强重型车辆的限制和管理,避免超载行驶,减少对路面的损伤。
2.做好路面的排水设计与施工,确保路面不受地下水位的影响,经常检查维修排水系统。
3.加强施工质量管理,按规范施工,确保混凝土配合比合理、振捣充分,并养护好新铺设的路面。
4.做好基础工程,保证基础的稳定性和承载能力,避免基础问题导致的路面破损。
5.定期维护和检查路面状况,发现早期裂缝和坑洞应及时修补,避免破损加剧。
综上所述,水泥混凝土路面破损的原因是多方面的,需要在设计、施工、养护等方面进行有效管理和维护,以延长路面的使用寿命和减少破损。
除冰盐对混凝土路面侵蚀破坏机理与预防措施

H IGHWAY现代公路水泥混凝土由于价格低廉、强度较高等特性,已成为应用最为广泛的基础建设材料。
然而,对于北方冬季寒冷地区,冬季冰雪天气频繁且昼夜温差较大,室外温度正负交替情况时常出现。
使得该类地区的水泥混凝土路面所处环境较为恶劣,既受到交通荷载的反复作用,同时还受到温度变化、干湿交替、冻融循环、离子侵蚀等环境作用。
由于降雪量大,路面积雪较厚,出于交通运输安全的考虑,该类地区常使用除冰盐对道路积雪进行处理,导致冰雪融水中氯离子含量急剧增大。
在冻融破坏耦合作用之后,导致混凝土发生盐冻破坏,使得部分水泥混凝土路面侵蚀严重,结构部位出现不同程度剥裂和腐蚀破坏、达不到使用寿命的现象。
这不仅需要投入大量的资金进行养护、维修和改造,给国家造成巨大的经济损失,而且带来交通不便、造成不良的社会影响、破坏了自然环境。
所以,分析道路水泥混凝土盐冻破坏机理及预防措施,对提高水泥混凝土路面耐久性具有重要意义。
混凝土除冰盐剥蚀破坏特征破坏是从表层逐步向内部发展,使表面砂浆层剥落,骨料暴露,导致表面凹凸不平,但在剥蚀层下的混凝土层依然保持坚硬完好。
因此,采取常规钻芯取样测定强度的分析方法不能查出该类破坏的原因。
在混凝土遭受破坏的截面上,可清楚看到分层剥蚀的痕迹。
在出现剥蚀的表面,特别是在桥梁板的底部,往往能清楚看到白色的N a C l结晶体(我国除冰盐大多为NaCl)。
由于进入混凝土内的除冰盐很难排出,并不断富集。
因此即使在不结冰时也会产生盐结晶挤压破坏。
此外,即使停止使用除冰盐,盐冻剥蚀破坏仍将产生,直至受盐污染的混凝土层破坏为止。
破坏发展迅速,对没有采取防治除冰盐破坏措施的普通混凝土,往往经过1~2个冬季就会出现剥蚀破坏,远快于其他种类的破坏。
除冰盐破坏机理分析混凝土中盐份迁移过程分析北方冬季寒冷,降雪较多,所以多使用除冰盐对降雪路面进行除冰处理。
使用除冰盐是为了形成冰点比普通水低的盐水,使其周围的冰雪融化,从而起到使路面积雪消融的作用。
混凝土被水侵蚀的原理及防护措施

混凝土被水侵蚀的原理及防护措施混凝土被水侵蚀的原理及防护措施混凝土作为一种常见的建筑材料,广泛应用于各种建筑和工程中,但在长期使用过程中,会遭受到水侵蚀的影响,使其性能和耐久性下降,甚至出现严重的损坏。
因此,混凝土被水侵蚀的原理及防护措施是建筑和工程领域中一个重要的研究方向。
一、混凝土被水侵蚀的原理水侵蚀是指水分子与混凝土中的化学成分发生反应,并通过渗透作用进入混凝土内部,引起混凝土表面的物理和化学变化。
混凝土被水侵蚀的原理主要包括以下几点:1. 水侵蚀导致混凝土孔隙度增加。
当水渗透进入混凝土中,会填充混凝土孔隙内的空气,并且通过吸附和蒸发的作用,使混凝土内部的孔隙度增加。
这样,混凝土内部的空隙就会变大,从而使混凝土的强度和耐久性下降。
2. 水侵蚀导致混凝土中溶解物质浓度变化。
混凝土中含有各种化学成分和溶解物质,当水渗透进入混凝土中时,会与其中的化学成分和溶解物质发生反应,导致其浓度变化。
这样,混凝土中的化学成分和溶解物质就会发生变化,从而影响混凝土的性能和耐久性。
3. 水侵蚀导致混凝土的pH值变化。
混凝土中含有一定量的氢氧化钙和氢离子,当水渗透进入混凝土中时,会与其中的氢氧化钙和氢离子发生反应,导致混凝土的pH值变化。
这样,混凝土的性能和耐久性就会受到影响。
4. 水侵蚀导致混凝土中的钢筋锈蚀。
混凝土中的钢筋是混凝土的重要组成部分,当水渗透进入混凝土中时,会与钢筋表面的氧气和二氧化碳发生反应,并形成一层薄薄的氧化铁皮,从而导致钢筋的腐蚀和锈蚀,进一步影响混凝土的性能和耐久性。
二、混凝土被水侵蚀的防护措施为了保证混凝土的性能和耐久性,在建筑和工程中,需要采取一系列的防护措施,以防止混凝土被水侵蚀。
具体措施如下:1. 加强混凝土表面的防水处理。
在混凝土表面涂覆一层防水材料,如防水涂料、防水膜等,能有效地防止水分子的渗透,从而保护混凝土的性能和耐久性。
2. 提高混凝土的密实度和耐久性。
通过提高混凝土的密实度和耐久性,能够减少水分子的渗透和侵蚀,从而提高混凝土的性能和耐久性。
混凝土受损的原因分析

混凝土受损的原因分析一、化学性因素1. 碳化:混凝土中的碳酸盐会与大气中的二氧化碳发生反应,形成碳酸盐,导致混凝土中钢筋锈蚀,从而引起混凝土开裂、脱落等问题。
2. 氯离子侵蚀:混凝土中的氯离子会侵蚀混凝土中的钢筋,使得钢筋生锈,进而导致混凝土开裂、强度下降。
3. 硫酸盐侵蚀:在含硫的环境中,硫酸盐会与混凝土中的水泥石发生化学反应,导致水泥石溶解,从而引起混凝土的破坏。
4. 酸雨侵蚀:由于工业排放和交通尾气等,大气中的酸性物质增多,与混凝土发生反应,导致混凝土表面产生腐蚀和侵蚀。
二、物理性因素1. 冻融循环:在寒冷气候中,混凝土受到冰冻和融化的交替影响,会导致混凝土中的水分结冰膨胀,从而引起混凝土的开裂、疏松等问题。
2. 热胀冷缩:混凝土在温度变化大的环境中,会因受热胀冷缩作用而发生裂缝、变形等问题。
3. 风沙侵蚀:在风沙环境中,风力和颗粒物会对混凝土表面进行侵蚀,导致混凝土表面磨损和剥落。
4. 振动影响:在交通等振动环境中,混凝土会因振动影响而发生裂缝、疲劳等问题。
1. 微生物侵蚀:在潮湿的环境中,混凝土会受到微生物的侵蚀,导致混凝土表面和内部产生腐蚀和破坏。
2. 植物生长:在混凝土缝隙中,植物的根系会生长,导致混凝土开裂和疏松。
四、施工质量及设计问题1. 配合比不合理:混凝土搅拌中水灰比、骨料比例等配合比不合理,造成混凝土强度不足、易裂、易开裂等问题。
2. 浇筑养护不当:混凝土浇筑和养护过程中,如未及时养护、养护环境不合理等问题,会导致混凝土强度下降和表面破损。
3. 钢筋保护不当:混凝土中的钢筋未得到有效的保护,会导致钢筋锈蚀,从而引起混凝土受损。
4. 设计问题:在混凝土结构设计中,如存在偏差、计算错误等问题,会导致混凝土受力不均匀、不合理等,进而引起混凝土受损问题。
硫酸盐侵蚀混凝土机理

硫酸盐侵蚀混凝土机理混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其优点包括强度高、耐久性好等。
然而,在一些特定的环境条件下,混凝土可能会受到硫酸盐的侵蚀。
硫酸盐侵蚀混凝土是指硫酸盐溶液与混凝土中的水泥石进行化学反应,导致混凝土的破坏和损失。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理可以分为以下几个方面:1. 硫酸盐与水泥石的反应:硫酸盐与水泥石中的水化产物发生反应,生成硬硫酸钙和水化硫铝酸钙等产物。
这些产物具有较大的体积膨胀性,会导致混凝土内部的应力增大,从而引起混凝土的开裂和破坏。
2. 离子交换反应:硫酸盐中的硫酸根离子与混凝土中的钙离子发生离子交换反应,形成溶解的钙硫酸盐。
这些溶解的盐类会进一步腐蚀混凝土内部的水泥石,破坏其结构和强度。
3. 酸性侵蚀作用:硫酸盐溶液具有一定的酸性,可直接腐蚀混凝土中的水泥石。
硫酸盐溶液中的酸性成分与水泥石中的矿物质发生反应,使其溶解或转化为其他产物,从而导致混凝土的破坏。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理与多个因素相关。
首先,硫酸盐的浓度和pH值是影响侵蚀程度的重要因素。
浓度越高、pH值越低,侵蚀速度越快。
其次,混凝土中的水泥石含量和质量也会影响其抵抗硫酸盐侵蚀的能力。
水泥石含量越高、质量越好,混凝土的抗侵蚀性能越强。
此外,温度、湿度、氧化还原环境等因素也会对硫酸盐侵蚀混凝土产生影响。
为了减轻硫酸盐对混凝土的侵蚀,可以采取以下措施:1. 选择合适的混凝土配比和材料:合理设计混凝土配比,增加水泥石的含量,选择优质的水泥和骨料,以提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。
2. 使用抗硫酸盐添加剂:在混凝土中加入抗硫酸盐添加剂,可以降低硫酸盐对混凝土的侵蚀速度,提高混凝土的抗侵蚀性能。
3. 加强维护和保养:定期检查混凝土结构,及时修补和加固受损部位,防止硫酸盐侵蚀的进一步发展。
硫酸盐侵蚀是混凝土破坏的重要原因之一。
了解硫酸盐侵蚀混凝土的机理,有助于我们采取相应的措施来减轻侵蚀的程度,提高混凝土的耐久性和使用寿命。
在工程实践中,我们应该根据具体情况选择合适的材料和配比,加强维护和保养,以保证混凝土结构的安全可靠。
硫酸盐侵蚀混凝土机理

硫酸盐侵蚀混凝土机理硫酸盐侵蚀混凝土机理硫酸盐侵蚀是混凝土结构中常见的一种破坏形式,其机理主要是由于硫酸盐与混凝土中的水泥石化合物反应,导致混凝土的体积膨胀和强度降低。
硫酸盐侵蚀混凝土的机理主要包括以下几个方面:1. 硫酸盐与水泥石化合物反应硫酸盐与水泥石化合物反应是硫酸盐侵蚀混凝土的主要机理之一。
硫酸盐与水泥石化合物反应会产生硬脆的钙矾石和钙硫铝酸盐等产物,这些产物会导致混凝土的体积膨胀和强度降低。
2. 水泥石化合物的溶解硫酸盐侵蚀混凝土的另一个机理是水泥石化合物的溶解。
硫酸盐会与水泥石化合物中的钙离子反应,形成可溶性的硫酸钙,这会导致水泥石化合物的溶解,从而导致混凝土的强度降低。
3. 混凝土中的钙离子流失硫酸盐侵蚀混凝土的第三个机理是混凝土中的钙离子流失。
硫酸盐会与混凝土中的钙离子反应,形成可溶性的硫酸钙,这会导致混凝土中的钙离子流失,从而导致混凝土的强度降低。
4. 混凝土中的孔隙度增加硫酸盐侵蚀混凝土的第四个机理是混凝土中的孔隙度增加。
硫酸盐会与混凝土中的水泥石化合物反应,产生体积膨胀,从而导致混凝土中的孔隙度增加,这会导致混凝土的强度降低。
综上所述,硫酸盐侵蚀混凝土的机理主要包括硫酸盐与水泥石化合物反应、水泥石化合物的溶解、混凝土中的钙离子流失和混凝土中的孔隙度增加等方面。
为了避免硫酸盐侵蚀混凝土的发生,我们需要在混凝土的设计和施工中注意以下几点:1. 选择合适的水泥品种选择合适的水泥品种是避免硫酸盐侵蚀混凝土的关键。
一般来说,硫酸盐侵蚀混凝土的抗侵蚀性能与水泥中三氧化二铝含量有关,因此,选择低三氧化二铝水泥是避免硫酸盐侵蚀混凝土的有效措施之一。
2. 控制混凝土中的硫酸盐含量控制混凝土中的硫酸盐含量也是避免硫酸盐侵蚀混凝土的重要措施之一。
在混凝土的设计和施工中,应该尽量减少混凝土中的硫酸盐含量,以降低硫酸盐侵蚀混凝土的风险。
3. 加强混凝土的密实性加强混凝土的密实性也是避免硫酸盐侵蚀混凝土的有效措施之一。
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水泥路面侵蚀破坏机理
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水泥路面侵蚀破坏机理
水麦,
被广泛应用在公路工程当中.然而.随时间推移,人们发现
混凝土材料并不象预期那样耐久.越来越多的水泥混凝土路
面发生破坏并不是由于强度不够.而是因其薄板特征,承受
动载作用以及使用中要经历比其他土建结构物更为复杂,严
酷的自然环境的影响,由此造成耐久性不足而发生破坏.因此,对混凝土的耐久性能提出了严格要求.
影响混凝土耐久性的因素较多,环境温度,冻融循环,
干湿循环,碳化,有害介质等都能引起混凝土材料过早劣
化.造成耐久性问题.我国地域辽阔.地质条件复杂.由水
介质对水泥侵蚀引起的混凝土耐久性问题分布较广危害较大.因此.对水泥混凝土的侵蚀进行深入研究势在必行.
侵蚀分类
水介质与水泥石的相互作用会发生一系列的化学,物理
及物理化学变化.这种作用有时会使水泥石遭受破坏.水介
质对水泥的侵蚀作用可以分为三类.见表1
侵蚀机理
溶出性侵蚀
不含或仅含少量重碳酸盐的水称为软水.当水泥石长
效率比旋耕犁高3~4倍.
碾压
要求碾压前作石灰灰剂量和含水
量检查,即粉碎拌合初平后测定石灰剂
量.目的是对灰剂量离散性太大的部位
再适当掺灰.并测定最大干密度保证路
基压实度.冬季或雨季碾压前的含水量
要控制在最佳含水量的+1~-1之间.夏
季和久晴无雨,空气湿度较低季节.碾
压前含水量控制在最佳含水量的+3~一1
之间.
初平后先用光轮压路机稳压然后
必须用平地机整平.再用大吨位的压路机
碾压.目的是保证平整度和压实度.
对施工机械的要求
从施工流程中可以看出.除路基
正常施工使用的挖掘机,装载机,推土
机,汽车,压路机外,平地机,稳定土
拌和机大吨位的振动压路机应作为此
文/张亮
期与软水相接触时.水化产物将按其稳定存在所必需的平衡氢氧化钙浓度的大小.依次逐渐溶解或分解.从而造成水泥
石的破坏这就是溶出性侵蚀.水泥石的溶出侵蚀其基本特
征是暂时硬度小的水使水泥石的组成溶解并浸析带走而造成水泥石结构破坏.我们知道.水泥硬化后的主要产物是氢氧
化钙,硅酸钙水化物和铝酸钙水化物,而其中氢氧化钙的溶
解度最大.因此氢氧化钙最易被暂时硬度小的水所浸析.
当水泥石处于大量水存在并流出的条件下水由于扩散作用而渗入混凝土土内部.在各种水化产物中,氢氧化钙首先溶出.每升水中的氢氧化钙含量可达1_3g,这样不仅增加了水
泥石的孔隙率.使水更容易渗入,而且由于氢氧化钙浓度降
低还会使水化产物依次发生分解.如高碱性的水化硅酸
钙,水化铝酸钙等分解成为低碱性的水化产物,并最终变成
硅酸凝胶,氢氧化铝等无胶凝能力的物质.在静水及无压力
水的情况下,由于周围的软水易为溶出的氢氧化钙所饱和使溶出作用停止,所以对水泥石的影响不大;但在流水及压力水的作用下,水化产物的溶出将会不断地进行下去.水泥石结构的破坏将由表及里地不断进行下去.当水泥石与硬水接触时.水泥石中的氢氧化钙与重碳酸盐发生反应生成的几乎不溶于水的碳酸钙积聚在水泥石的孔隙内.形成致密的保护层,可阻止水化产物的溶出.在硬化的水泥石中,氢氧
化钙晶体是保证其高强度的主要结构部分,由于石灰被浸析项施工的必要机械.
没有稳定土拌和机,土块不能粉
碎到要求的粒径.石灰粉煤灰也不能均
匀分布;没有平地机,路基表面平整度
得不到保证.每层土的厚度不均匀压
实度也不可能均匀.不利于路面面层平
整度的控制:而大吨位的振动压路机.
单位压力大.其压实深度比相同吨位的
光面碾要大一倍.压实土层的密实度上
下较均匀,层问相互连接紧密.对高塑
指土的碾压效果较好.
掺灰处理与稳定土基层的
区别
路堤进行掺二灰处理是一种为填料
碾压达到要求压实度并改良土壤的施工措
施.它与稳定土路面结构是有区别的.因
此对掺灰后混合料的含灰量及饱水无侧限
抗压强度没有严格要求(设计有剂量要求
的.应按规定剂量配灰,但抗压强度没有
要求)只要能将土块粉碎,拌和均匀,
含水量适中,压实度均匀合格即可,并允
许减少掺灰量.改善土中若有未消解的小
块杂质可不必过筛.
结束语
从施工情况,工程质量和经济效
益方面看,利用软土路基土采用加石灰
粉煤灰工艺后.存在以下优点:施工过
程中.土体易于粉碎.含水量较最佳含
水量接近.塑性指数大幅降低,利于碾
压密实,施工受天气情况影响小.能大
大的加快施工进度:路基质量较好,工
后沉降均匀:比挖除换填施工成本大幅
降低.因此.在某些大范围的高塑指软
土地区修建路基.可推广采用石灰粉煤
灰对过湿软土进行处理.葺
作者单位:石家庄市公路桥梁建设集团
的同时.引起了水泥水化物分解.使混凝土结构产生了空
隙从而引起强度下降.
离子交换侵蚀
溶解于水中的酸类和盐类可以与水泥石中的氢氧化钙起置换反应.生成易溶性盐或无胶结力的物质.使水泥石的结构破坏,最常见的离子交换侵蚀有碳酸,盐酸及镁盐的侵蚀.
碳酸侵蚀
雨水,泉水,中常含有一些游离的CO.这种水分对
水泥石的侵蚀作用称为碳酸侵蚀.首先水泥石中的氢氧化钙与溶有CO:的水反应生成不溶于水的碳酸钙接着碳酸钙又再与碳酸水反应生成易于水的碳酸氢钙.当含量超过一定量时,将使水泥石结构破坏,其反应历程如下:
Ca(D2+C2+日2O=CaC3+2D
CacoCoH2O=Ca(Hco2
反应生成物碳酸氢钙易溶于水.若水中碳酸较多并
超过平衡浓度,反应向右进行.当水中含有较多的碳酸.
反应向右进行.导致水泥石中的氢氧化钙不断地转变为
易溶的Ca(HCO.)而流失,进一步导致其他水化产物的分解.使水泥石结构遭到破坏.
盐酸等一般酸侵蚀
工业废水,地下水等常含有盐酸,硝酸,氢氟酸以及醋
酸,蚁酸等有机酸而水泥的水化产物呈碱性因此酸类对
水泥石一般都会有不同程度的侵蚀作用,均可与水泥石中氢氧化钙反应,它们与水泥石中的氢氧化钙反应后的生成物. 或者易溶于水.或者体积膨胀.都对水泥石结构产生破坏作用.如:
2日Cl,+Ca(D2=CaC(易溶)+22D
镁盐侵蚀
海水及地下水中常含有氯化镁和硫酸镁等镁盐均可与
水泥石中的氢氧化钙起复分解反应.生成无胶结能力的氢氧化镁及易溶于水的氯化镁或生成石膏导致水泥石结构破坏. 其反应式为:
朋+(=CC易(易溶)+朋()2(无胶结力)
MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=Mg(OH)2+CaCl2
可见硫酸镁对水泥石起镁盐与硫酸盐双重侵蚀作用.
在海水,湖水,盐沼水,地下水,某些工业污水及流经高炉
矿渣或煤渣的水中常含钾v1,钠,铵等硫酸盐;在海水及地
下水中常含有大量的镁盐,主要是硫酸镁和氯化镁.
硫酸盐侵蚀
当水泥石与含硫酸或硫酸盐的水接触时会产生有害膨胀
表1水介质对水泥石的侵蚀作用分类
应力其反应历程为:
04+Ca(D脚2=CD4'2日D
二水石膏不但可在水泥石中结晶产生膨胀.也会和水泥
石中的水化铝酸钙反应生成膨胀性更大的水化硫铝酸钙. 3(C-2tt20)+Ca0.,2D2'6O+I9D=3D'
,2('3CO.,2023C('3月D
生成物水化硫铝酸钙由于含有大量的结晶水,体积会膨
胀1_5倍左右,产生体积膨胀而导致水泥石结构破坏.从而对水泥石极具破坏作用.
综上所述,导致水泥石侵蚀的主要原因为:侵蚀性介质
以液相形式与水泥石接触.并具有一定浓度和数量水泥石
中存在可能引起侵蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙组分:水泥石本身结构不致密,有一些可供侵蚀性介质渗入的毛细通道. 水泥石侵蚀的防止
水泥石被侵蚀的基本内因为:一是水泥石中存在易被侵
蚀的组分.如氢氧化钙与水化铝酸钙;二是水泥石本身不致密,有很多毛细孔通过侵蚀性介质易进入内部.因此针对具体情况可采取下列措施防止水泥石的侵蚀.
§根据侵蚀介质的类型.合理选用水泥品种.如采用水
化产物中氢氧化钙含量较少的水泥.可提高对多种侵蚀作用的抵抗能力采用铝酸三钙含量低于5%的水泥.可有效抵抗硫酸盐的侵蚀;掺入活性混合材料.可提高硅酸盐水泥抵抗多种介质的侵蚀作用.
9提高水泥石的密实度.水泥石(或混凝土)的孑L隙率越小.抗渗能力越强,侵蚀介质也越难进入.侵蚀作用越轻.在
实际工程中,可采用多种措施提高混凝土与砂浆的密实度. 9设置隔离层或保护层.当侵蚀作用较强或上述措施不
能满足要求时.可在水泥制品表面设置耐侵蚀性高且不透水的隔离层或保护层.
结语
今天.世界面临重大而有普遍性的问题之一是基础设施
的破坏主要是公路桥梁工程等.特别是钢筋腐蚀引起的
混凝土的破坏.我国是一个水介质环境腐蚀较严重的国家,
而且在我国还有广泛的盐渍土的存在,工业中的酸根离子环
境等.酸盐侵蚀水泥混凝土.同时也促使混凝土的冻融破
坏.是水泥路面耐久性的最重要破坏因素.因此.对现有水
泥混凝土路面的侵蚀破坏进行研究是非常重要的.葺
作者单位:邯郸市光太公路工程有限公司
类别侵蚀类型侵蚀特点
由于水的侵袭作用,将已硬化了的水泥石中的固相组分逐渐溶解带走.使水第一类侵蚀溶出侵蚀(淡水侵蚀)泥石结构遭到破坏
离子交换侵蚀{包括:碳水泥石的组分与水介质发生了离子交换反应,反应生成物或者是容易溶解的
第二类侵蚀酸有机酸及无机酸侵蚀,物质为水所带走.或者是生成了一些没有胶结能力的无定型物质.破坏了原
镁盐侵蚀等)有水泥石结构
侵蚀性介质与水泥石互相作用并在混凝土的内部气孔和毛细管内形成难溶的
第三类侵蚀硫酸盐侵蚀盐类时.如果这些盐类结晶逐渐积聚长大.体积增加会使混凝土内部产生
有害应力
201o年第13期(月上)交通世界》195。