磷渣水泥为何耐海水侵蚀能力较强

磷渣水泥为何耐海水侵蚀能力较强

    磷渣水泥抗海水能力和抗硫酸盐性能都较好,主要有以下几个原因:

    (1)磷渣中Al20s含量较低

    磷渣是一种类似高炉矿渣的物质,磷渣中Si02、Ca0含量与矿渣中含量相 近,而A^0s偏低,一般矿渣中A^0s含量为10% ~ 15%,而在磷渣中仅为2% -6%,矿渣中铝含量为磷渣的2 ~5倍,这是磷渣抗硫、抗海水能力大于矿渣的主 要原因.矿渣水泥及硅酸盐水泥抗硫、抗海水能力下降,主要原因是环境水中的 S04-离子与水泥石中铝酸盐作用,生成水化硫铝酸钙,起初生成单硫酸盐型的 Cs A. CaS04 ? 12 H2 0,最后生成多硫酸盐型的钙矾石Cs A ? 3 CaS04 ? 32 H2 0,随 着龄期的延长,钙矾石不断增加.一般来说,钙矾石的大量生成,伴随体积膨胀, 产生膨胀应力,最后使水泥石遭到破坏.而磷渣水泥中Al20s偏低,因形成钙矾 石引起的膨胀破坏作用大大减小,故有较好的抗硫酸盐性能.

    (2)磷渣水泥硬化体致密性好

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    磷渣的Ca0/Si02比通常在1左右,这种组成的玻璃体,在水泥水化过程中, 促使低碱水化硅酸钙形成,水泥石气孔小,致密度高.据实验,矿渣水泥石的孔 隙率比磷渣水泥石的孔隙率大,而且矿渣水泥石的孔半径大多为120 -400A (1A =0. 1 nm),而磷渣水泥石孔半径多半都在200A以下,即多半都是小孔.也 就说明磷渣水泥的密实性要比矿渣水泥好.

    (3)磷渣水泥硬化体毛细孔被细小晶体填充

    据扫描电镜观察,磷渣水泥硬化体的毛细孔中,有细小针状的晶体,这些晶 体有的在毛细孔的孔壁上,有的交织于毛细孔中,有的填满、半填满或者有几根 晶体,这些细小的晶体是钙矾石晶体、CaCl2、NaCl、羟氟磷灰石等晶体.它们在 孔隙中不但没有产生结晶压力,相反起到填充孔隙,增加水泥石强度的作用.因 此,海水中的K +、Na +、Cl-、Mg2+等离子,虽然经常侵入孔洞中,但没有产生结 晶的破坏应力.

    (4)形成不溶性磷化物

    磷渣水泥水化硬化过程中,形成不溶性的磷化物,如羟氟磷灰石等,这些化 合物不溶于水,也不溶于海水,因此,增加了水泥石的稳定性.

    (5)磷化物防止了生物的破坏作用

    磷渣是一种工业废渣,其中含有少量P205,磷是一种毒性比较大的物质,GB 6645-86中限定渣的磷含量<3%,是十分安全的.