水泥中氯離子危害分析及防治措施
1.Cl-造成水泥混凝土危害的原因
普遍研究認(rèn)為因C l-的存在，水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部所發(fā)生的“電化反應(yīng)”是導(dǎo)致鋼筋銹蝕、造成水泥混凝土結(jié)構(gòu)危害的一個重要原因。通過深入分析我們發(fā)現(xiàn)，除了“電化反應(yīng)”外，水泥 混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生的“氧化反應(yīng)”和“堿骨料反應(yīng)”及“酸堿腐蝕反應(yīng)”也是造成水泥混凝土結(jié)構(gòu)危害不可忽視的原因。
在水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)所發(fā)生的“電化反應(yīng)”、“氧化反應(yīng)”、“堿骨料反應(yīng)”及“酸堿腐蝕反應(yīng)”過程中，C l-始終對這些危害反應(yīng)的發(fā)生起著“誘導(dǎo)”作用。這種“誘導(dǎo)”作用，主要是由C l-的特性及與它相結(jié)合的堿金屬、堿土金屬離子Mx+所構(gòu)成的離子化合物M C lx的性質(zhì)所決定的。
2.影響危害反應(yīng)的因素
根據(jù)氯離子“誘導(dǎo)”水泥混凝土造成的危害反應(yīng)機理，我們認(rèn)為影響危害反應(yīng)的因素主要有以下幾方面：
（1）Cl-濃度越高，也就意味著M C lx的含量越大，危害反應(yīng)越激烈；隨著時間的延長，危害的程度也越嚴(yán)重。（2）空氣濕度越大或混凝土構(gòu)件周圍環(huán)境潮濕，危害反應(yīng)越易發(fā)生，危害性越大。（3）環(huán)境溫度越高，危害反應(yīng)加劇，危害的程度加重。（4）時間越長，危害反應(yīng)持續(xù)越久，危害的程度也就逐步擴大。（5）混凝土結(jié)構(gòu)越薄或結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙率越大，危害反應(yīng)越迅速，危害的程度也越大。（6）處于酸、堿的環(huán)境中或存在其他介質(zhì)侵蝕的情況下，危害反應(yīng)加快。
3.危害反應(yīng)的預(yù)防和治理
為了有效控制C l-對水泥混凝土造成的危害，首先我們必須要了解C l-的主要來源，做到從源頭上進行嚴(yán)格控制；其次，我們要根據(jù)C l-危害反應(yīng)機理，采取各種科學(xué)的預(yù)防和治理措施。
?。?）水泥中C l-的主要來源水泥中的C l-主要來源于水泥自身（水泥熟料、混合材）和水泥中摻入的外加劑。有人認(rèn)為水泥自身的C l-主要來源于混合材，其理論根據(jù)是因為熟料已經(jīng)過水泥窯內(nèi)的高溫煅燒，其中C l-已被揮發(fā)。針對這一觀點，我們將N a C l 在高溫爐中進行了灼燒試驗：在810℃N a C l 固體開始變成熔融狀，840℃全部變?yōu)槿廴隗w，在1400℃恒溫灼燒30分鐘，其損失量只有12.72%。雖然旋窯內(nèi)最高溫可以達到1700℃～1800℃（立窯內(nèi)最高溫度一般為1350℃～1450℃），但它的尾氣離開最上端旋風(fēng)預(yù)熱筒的溫度只有320℃～350℃，而在低端兩級旋風(fēng)預(yù)熱筒內(nèi)溫度一般為750℃～870℃，并在這兩級旋風(fēng)預(yù)熱筒內(nèi)物料易發(fā)生粘堵現(xiàn)象，我們認(rèn)為這與M C lx在該溫度范圍內(nèi)變成熔融體，增加了物料的黏度有關(guān)。上述情況表明，C l-在熟料煅燒過程中不可能大部分地?fù)]發(fā)掉，即使有揮發(fā)也只是相對很少的一部分。此外，我們對全國不同地區(qū)的多家水泥企業(yè)生產(chǎn)的熟料及使用的混合材進行了C l-檢測分析，結(jié)果顯示熟料中C l-為0.011%～0.053%，混合材中C l-為0.005%～0.012%。通過以上分析表明，水泥自身的C l-在一般情況下主要來源于熟料。而除了水泥自身的C l-外，水泥中C l-的另一個主要來源是水泥外加劑。近年來市場上出現(xiàn)了各種類型的助磨劑、增強劑，這些水泥外加劑中含有的C l-應(yīng)引起水泥企業(yè)的高度重視。由于人們普遍缺乏對水泥中C l-含量的危害性認(rèn)識，以及國家以前沒有出臺對水泥中C l-要求的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致我國水泥外加劑產(chǎn)業(yè)處于魚目混珠、良莠不齊的無序狀態(tài)。傳統(tǒng)的粉體水泥外加劑主要成分是廉價易得而又具有較好增強效果的N a C l （鹽），而這種產(chǎn)品帶入水泥中的C l-遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出水泥國家標(biāo)準(zhǔn)中C l-≤0.06%的要求。
