硼酸对水泥基材料性能的影响文献综述
2020-04-18 08:04
1 引言 硼酸溶液被广泛用于核电厂的冷却水系统。
近些年来,由于国内多个电站出现硼酸渗漏现象,硼酸对混凝土结构腐蚀性能研究成为核电领域尤 为关注的一个重要内容。
[1-2]混凝土结构在应力和温度作用下,会不可避免地产生裂缝。
由于核电站 建、构筑物只有在大修期间才能进行检测、维护, 这就使得出现裂缝的混凝土结构可能会在很长一 段时间内受到渗漏硼酸的腐蚀作用。
以往的研究表明,酸性溶液会对混凝土结构性能产生巨大影响。
[3-5]2002年,美国Davis-Besse核电机组核反应堆的冷却塔顶发生硼酸泄漏引起的腐蚀,原本6英寸厚的不锈钢合金顶盖只剩下不到半英寸,至使每平方英寸面积承受的压力高达2200磅以上。
国内某电站硼酸水箱(内衬为3mm厚不锈钢板,外侧100 mm 厚度的浮石混凝土为支承兼保温层)由于内层钢衬里焊缝处出现缺陷,从2009 年开始出现渗漏,至2017年,渗出的液体充满水箱与混凝土墙体之间的夹层,并导致部分硼酸溶液渗漏至钢衬外侧的浮石混凝土及侧面和底面C30钢筋混凝土墙体和楼板中,在水箱侧墙和底板混凝土裂缝区域已观察到明显的白色结晶体。
探讨硼酸对水泥基材料性能的影响,对核电混凝土具有重要意义。
2 硼酸侵蚀机理 混凝土主要是由水泥、水、砂和石子组成的一种复合材料,硅酸盐水泥 凝结硬化时水泥颗粒与水接触,在其表面的熟料矿物与水立即发生水化作用,形成水化物反应如下[6]: 通常硬化后的水泥石是由凝胶体,主要包括水 化硅酸钙,Ca(OH)2晶体、未水化内核和毛细孔组成的。
凝胶内胶孔尺寸为15#215;10-8~20#215;10-8m,约占胶体总体积的28%,水分子或其他离子可以自由通过。
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