1.水泥石的腐蚀

硅酸盐水泥在硬化后形成的水泥石，在通常使用条件下，有较好的耐久性。但在某些腐蚀性液体或气体介质中，会逐渐受到腐蚀，其强度降低、耐久性下降，甚至发生破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀。引起水泥石腐蚀的原因很多，作用也比较复杂，下面介绍几种典型介质的腐蚀作用。

(1)软水侵蚀(溶出性侵蚀)。雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐较少的河水与湖水等都属于软水。当水泥石长期与这些水分相接触时，氢氧化钙逐渐溶于水中，由于氢氧化钙溶解度较小，所以在静水及无水压的情况下，氢氧化钙很容易在周围溶液中达到饱和，使溶解作用中止。但在流水及压力作用下，溶解的氢氧化钙被水冲走，又不断地溶解新的氢氧化钙，但永远达不到饱和状态，特别是当混凝土不够密实或有缝隙时，在压力水作用下，水渗入混凝土内部，更能产生渗流作用，将氢氧化钙溶解并渗滤出来。这个过程连续不断地进行，使水泥石结构受到破坏，强度不断降低，以致最后整个建筑物被毁坏。

(2)盐类腐蚀。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炉渣的水中，常含有大量钠盐、钾盐、镁盐(主要是硫酸盐)，它们与水泥石中的氢氧化钙发生反应，生成硫酸钙，硫酸钙与水泥石中的固态水化铝酸钙作用生成高硫型水化硫铝酸钙。

反应生成的高硫型水化硫铝酸钙含有大量结晶水，相应的体积比原有的水化铝酸钙的体积增大1.5倍以上。由于是在已经固化的水泥石中产生上述反应，所以对水泥石有极大的破坏作用。高硫型水化硫铝酸钙呈针状晶体，通常称为“水泥杆菌”。

硫酸镁和氯化镁与水泥石中的氢氧化钙发生如下反应:

反应生成的氢氧化镁松软而无胶凝能力，氯化钙易溶于水，二水石膏则引起硫酸盐的破坏作用。因此，硫酸镁对水泥石起镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用。

(3)酸腐蚀。

1)碳酸的腐蚀。在工业污水、地下水中常溶解有较多的二氧化碳，这些水对水泥石发生如下反应:

二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用生成碳酸钙:

生成的碳酸钙再与含碳酸的水作用转变成重碳酸钙(可逆反应):

生成的重碳酸钙易溶于水，当水中含有较多的碳酸，并超过平衡浓度时，则上式反应向右进行，因此水泥石中的氢氧化钙通过转变为易溶的重碳酸钙而溶失。氢氧化钙浓度降低，还会导致水泥石中其他水化物的分解，使腐蚀作用进一步加剧。

2)一般酸的腐蚀。在工业废水、地下水和沼泽水中常含有无机酸和有机酸；工业窑炉中的烟气常含有二氧化硫，遇水即生成亚硫酸。各种酸类对水泥石都有不同程度的腐蚀作用。它们与水泥石中的氢氧化钙作用后生成的化合物或者易溶于水，或者在水泥石孔隙内形成结晶，体积膨胀，在水泥石内造成内应力而产生破坏作用。腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸。(www.daowen.com)

(4)强碱腐蚀。强碱(NaOH、KOH)在浓度不大时，对水泥石不产生腐蚀。当浓度较大且水泥中铝酸钙含量较高时，强碱会与水泥发生如下反应:

生成的铝酸钠极易溶解于水，造成水泥石腐蚀。

当水泥石受到干湿交替作用时，进入水泥石中的NaOH会与空气中的CO2作用生成Na2CO3，其反应式如下:

生成的碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉积，从而使水泥石胀裂。

除上述几种腐蚀类型外，对水泥石有腐蚀作用的还有一些其他物质，如糖、铵盐、动物脂肪、含环烷酸的石油产品等。

2.水泥石腐蚀的防治

为了保证混凝土的耐久性，防止过早地被建筑物周围的环境腐蚀而降低强度，一般可采取以下措施:

(1)根据侵蚀环境特点，合理选择水泥品种。例如，当水泥石遭受软水腐蚀时，可使用水化产物中Ca(OH)2含量较少的水泥；当水泥石遭受硫酸盐侵蚀时，可使用C3A含量低于5%的抗硫酸盐水泥。在水泥生产中加入适当的活性混合材料，可以降低水化产物中的Ca(OH)2含量，从而提高抗腐蚀能力。

(2)提高水泥石的密实度，降低孔隙率。水泥石的密实度越大、孔隙率越小，则腐蚀性介质难以进入水泥石内部，从而达到防腐效果，提高其抵抗腐蚀的能力。

(3)在水泥石表面设置保护层。当水泥石处在较强的腐蚀介质中时，根据不同的腐蚀介质，可在混凝土或砂浆表面覆盖玻璃、塑料、沥青、耐酸陶瓷和耐酸石料等耐腐蚀性较高且不透水的保护层，隔断腐蚀介质与水泥石的接触，保护水泥石不受腐蚀。

当水泥石处于多种介质同时作用时，应分析清楚对水泥石侵蚀最严重的介质，采取相应措施，提高水泥石的耐腐蚀性。对有特殊要求的抗侵蚀工程，还可采用聚合物混凝土。