Hiện tượng ăn mòn xi măng và biện pháp đề phòng

I. HIỆN TƯỢNG ĂN MÒN:

Trong quá trình sử dụng, bê tông và xi măng bị các chât lỏng, chất khí ăn mòn, làm cho cường độ giảm xuống, thậm chí bị phá hoại.

Nguyên nhân chủ yếu gây ra hiện tượng ăn mòn là :

• Trong xi măng có một số thành phần, nhất là Ca(OH)2 dễ bị hoà tan, làm cho kết cấu của bê tông và vữa bị rỗng, do đó cường độ giảm thấp.
• Khi gặp một số hoá chất (như axit và muối,v.v..) một số thành phần của đá xi măng sinh ra phản ứng hoá học, tạo ra những chất mới dễ tan trong nước hoặc nở thể tích hơn trước, gây ra nội ứng suất phá hoại bê tông và vữa.

Những nguyên nhân trên đây thường đồng thời tồn tại và ảnh hưởng lẫn nhau. Dưới đây là nhưng dạng ăn mòn chủ yếu :

1. Ăn mòn của nước ngọt:

Nước ngọt làm hoà tan Ca(OH)2và CaO tự do trong xi măng hoặc do C3S thuỷ hoá sinh ra. Tuy độ hoà tan của Ca(OH)2không lớn lắm (1,3 g/lit nước ở 150C), nhưng nếu trải qua nhiều năm tiếp xúc với nước hoặc nước ngọt của môi trường luôn thay đổi, thì kết cấu của đá xi măng sẽ bị rỗng đi khá nhanh. Khi đó nước lại có khả năng chui sâu vào bên trong hoà tan Ca(OH)2 rồi cuốn đi, làm mất tính dính kết nội bộ và làm cho cường độ xi măng giảm xuống. Hiện tượng ăn mòn này càng mạnh khi gặp nước có áp lực.

Sự hoà tan của Ca(OH)2 còn phụ thuộc vào độ cứng của nước (biểu thị bằng hàm lượng HCO3- ): độ cứng càng nhỏ thì sự hoà tan Ca(OH)2 càng tăng; nếu độ cứng đạt mức độ thích hợp thì độ hoà tan Ca(OH)2 sẽ giảm đi, vì sinh ra phản ứng:

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 —-->  2CaCO3 + 2H2O

CaCO3 hình thành, bao phủ lên kết cấu, ngăn cản Ca(OH)2 tự do hoà tan.

2. Ăn mòn của nước có chứa CO2 :

Nước thiên nhiên thường có lẫn ít hoặc nhiều CO2, dưới dạng H2CO3. Nếu nồng độ CO2trong nước ít thì có tác dụng thúc đẩy quá trình cacbonat hoá :

Ca(OH)2 + CO2 —> CaCO3 + H2O

Xong nếu nồng độ CO2 trong nước cao quá 15 – 20 mg/l, sẽ sinh ra phản ứng có hại sau đây:

Ca(OH)2 + CO2 —> CaCO3 + H2O

CaCO3 +CO2 + H2O —->  Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 có độ hoà tan rất lớn nên  phá hoại xi măng.

3. Ăn mòn của nước biển, nước ngầm và nước chứa muối khoáng khác:

Các loại nước trên thường chứa nhiều loại muối như :

NaCl,   MgCl2,   MgSO4,    CaSO4,    K2SO4,   v.v…

Ví dụ : Lượng ngậm muối bình quân của nước biển Thái bình dương là 35g/l. Các loại muối trên có tác dụng hoá học với các thành phần của xi măng như sau :

CaSO4 + 3CaO.Al2O3 + 31H2O     — >   3CaO.Al2O3.3 CaSO4.31H2O

MgSO4 +  Ca(OH)2 + 2H2O   —>  CaSO4.2H2O + Mg(OH)2

MgCl2 + Ca(OH)2         —>   CaCl2  + Mg(OH)2

Chất 3CaO.Al2O3.3 CaSO4.31H2O gọi là muối canđiốt có tính nở thể tích 2,5 lần, gây ra nội ứng suất trong đá xi măng. Muối này lại bị nước và muối làm cho rữa ra thành một dung dịch đặc, nhớt, mầu trắng, chảy từ xi măng ra ngoài, làm cho đá xi măng bị rỗng.

Chất Mg(OH)2 sinh ra là một chất ở dạng vô định hình, thể hạt rời, vốn không có tính định hình và không có cường độ.

Chất CaSO4.2H2O mới sinh, kết tinh, nở thể tích phá hoại xi măng hoặc lại tác dụng với C3A thành muối canđiốt.

Chất CaCl2 rất dễ bị hoà tan, làm cho đá xi măng bị rỗng. Trong nước biển, hàm lượng muối MgCl2lớn nhất, sau đó đến muối MgSO4 rồi đến CaSO4, do đó tác dụng phá hoại chủ yếu của nước biển là do MgCl2 và MgSO4 sinh ra, cho nên gọi là sự ăn mòn của muối manhê.

4. Ăn mòn của axit:

Trong các loại nước bẩn và nước thải của công nghiệp, thường chứa các loại axit như HCl,  H2SO4, v.v… những loại axit này tác dụng với Ca(OH)2 theo các phản ứng :

Ca(OH)2 + H2SO4 —>   CaSO4.2H2O

Ca(OH)2 + 2HCl   —>   CaCl2  + 2H2O

Những chất mới sinh ra hoặc là dễ hoà tan như CaCl2, hoặc kết tinh và nở thể tích như CaSO4.2H2O, nên đều có tác dụng phá hoại đá xi măng. Mặt khác CaSO4.2H2O còn có khả năng tác dụng với C3A thành muối canđiốt rất nguy hiểm. Các phản ứng trên đây còn có tác dụng xấu nữa là làm cho nồng độ vôi trong môi trường giảm xuống, do đó thúc đẩy quá trình không ổn định của các thành phần khác của đá xi măng.

II. BIỆN PHÁP ĐỀ PHÒNG ĂN MÒN CHO XI MĂNG:

Như trên đã biết, sở dĩ xi măng bị ăn mòn là vì xi măng có CaO tự do, có Ca(OH)2 do thuỷ hoá C3S sinh ra và có C3A. Những chất này hoặc là bị hoà tan làm cho đá xi măng bị rỗng và nồng độ vôi giảm xuống, hoặc là phản ứng với các axit, các muối để tạo ra những chất mới dễ làm cho đá xi măng bị phá hoại hơn. Vì vậy biện pháp đề phòng cho ăn mòn cho xi măng gồm có :

– Thay đổi thành phần khoáng của xi măng, giảm bớt các thành phần C3A và C3S xuống. Tuy vậy việc giảm bớt C3S lại ảnh hưởng xấu đến cường độ, cho nên chỉ nơi nào có yêu cầu chống ăn mòn cao, mà bê tông không cần có mác cao lắm, thì mới thích dụng.

– Dùng biện pháp silicat hoá bằng cách trộn thêm vào xi măng những chất phụ gia hoạt tính chứa  nhiều SiO2 vô định hình để tác dụng với Ca(OH)2 của xi măng thành những hợp chất silicat ổn định hơn. Vì vậy, với những loại môi trường ăn mòn, người ta thường dùng xi măng pooc lăng có phụ gia như xi măng pooc lăng pudôlanic, xi măng pooc lăng bọt quặng, v.v…

– Với những môi trường mà tính chất ăn mòn đã cụ thể, thì người ta sử dụng những loại xi măng đặc biệt thích hợp, như xi măng bền sunfat, xi măng chống axit, v.v…

– Dùng biện pháp cacbonat hoá bề mặt bằng cách trước khi dùng trong nước, nên để các cấu kiện bằng xi măng tiếp xúc với không khí một thời gian (khoảng 2 – 3 tuần), như vậy Ca(OH)2 sẽ được  cacbonat hoá thành lớp vỏ CaCO3  bao bọc cho bên trong khó hoà tan hơn. Tuy nhiên biện pháp này chỉ thích dụng trong môi trường nước ngọt, ít ăn mòn, ít ngậm axit.

– Dùng bê tông có mật độ cao (độ đặc cao). Đây là kết quả của nhiều khâu nhất là việc tính toán cấp phối và biện pháp thi công. Muốn đảm bảo mật độ cao cho bê tông, người ta phải tìm mọi biện pháp để hạn chế lượng nước thừa trong bê tông, như dùng phụ gia tăng dẻo, dùng chân không hút nước thừa sau khi đổ khuôn và đầm chắc xong, dùng biện pháp đầm chắc bê tông bằng chấn động.

– Dùng những biện pháp đặc biệt như :

• Ngăn cách bê tông với nước môi trường bằng các loại vật liệu đặc và trơ đối với bê tông: quét 2 – 3 lớp nhũ tương bitum hoặc dung dịch bitum pha xăng, quét thuỷ tinh lỏng, miết vữa xi măng béo lên mặt, bọc các cấu kiện bằng ván khuôn thép hoặc bằng vật liệu gốm, v.v…
• Làm cho nước bớt mềm đi bằng cách xếp quanh công trình một lớp đá hộc hay đá dăm cacbônat (đá vôi, đá đôlômit ). Cách làm này chống lại sự ăn mòn của nước có độ PH ăn mòn hoặc có sự ăn mòn của H2CO3.
• Lèn đất sét xung quanh công trình bê tông nằm dưới đất ẩm ướt.
• Có hệ thống hút và thoát nước trong công trình.

Công ty CP VLXD Minh Hạnh – SIEUTHIXIMANG.VN có hơn 10 năm hoạt động trong ngành phân phối sản phẩm xi măng. Chúng tôi đảm bảo cung cấp các sản phẩm xi măng đa dạng chủng loại và giá thành, cùng chính sách giá hấp dẫn cho các đại lý đang có nhu cầu mở rộng sản phẩm và cạnh tranh với đối thủ tại khu vực của mình.

Công ty CP VLXD Minh Hạnh – SIEUTHIXIMANG.VN là nhà phân phối số một của các nhà máy xi măng lớn tại thị trường miền Bắc như: Xi măng Thành Thắng, Xi măng Hoàng Long, Xi măng Thịnh Sơn, Xi măng Duyên Hà, Xi măng Vĩnh Sơn. Hiện nay, Minh Hạnh đang tìm kiếm các đơn vị đại lý có mong muốn hợp tác để phân phối các sản phẩm xi măng này trên thị trường của mình.

Liên hệ ngay để biết thêm các chính sách và khuyến mãi hỗ trợ từ Minh Hạnh.

CÔNG TY CỔ PHẦN VLXD MINH HẠNH

Địa chỉ : Số 27, Tổ 23, P. Lĩnh Nam, Q. Hoàng Mai, TP. Hà Nội

Website: sieuthiximang.vn

Facebook: https://www.facebook.com/sieuthiximanghn

Hotline: 0915.831.068 / 0986.709.539/ 0965.509.138

 

Email : mkt.minhhanh@gmail.com