Page 220 - 《精细化工》2023年第1期

·212· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

当温度升到 100 ℃时，由于水化硅酸钙和钙矾 图 10 为经 CO 2 腐蚀 90 d 后的水泥石剖面图。
石等脱水，以及水化产物的分解，样品开始有热损 由图 10 可知，从外到内可以清晰地观察到淋滤脱钙
失，热重曲线开始下降 [18] 。当温度升高到 600 ℃以 层、炭化致密层、氢氧化钙溶解层和未腐蚀区域。
后，CaCO 3 开始分解。对比改性前后水泥石的热重 对氢氧化钙溶解层进行 SEM 分析可以看到，对比水
分析曲线，发现在经过 CO 2 腐蚀 90 d 后，对比水泥 泥石水化产物被消耗而产生孔洞，并且孔洞中有方
石内部 CaCO 3 质量分数约为 4.02%，而 WEP 改性后 解石存在，整体结构疏松；而 WEP 改性水泥石内部
的水泥石质量分数仅为 0.25%，与同龄期未腐蚀条 没有明显的腐蚀孔洞，存在大量被聚合物膜包裹的
件下的水泥石中 CaCO 3 含量相近。 针状水化硅酸钙和颗粒状二氧化硅，整体结构致密。
为了进一步考察腐蚀后水泥石水化产物的变 通过对比两种水泥石腐蚀后的微观结构，进一步表
化，对腐蚀前后的水泥石进行了 XRD 分析，结果如 明在酸性条件下，WEP 可以保证水泥石的完整性。

图 9 所示。由图 9 可知，腐蚀前水泥石主要产物有
水化硅酸钙凝胶（C-S-H）、二氧化硅、硅酸三钙
（C 3 S）等，经过 180 ℃、90 d 的腐蚀后，对比水
泥石谱图中部分水化产物如 C 3 S 的特征峰消失，出
现了大量 CaCO 3 特征峰，包括方解石和文石两种晶
型；而 WEP 改性的水泥石主要成分仍是 C-S-H 等
水化产物。XRD 分析结果表明，WEP 改性的水泥
石在实验条件下被 CO 2 腐蚀的程度明显低于对比水
泥石。

图 10 腐蚀后对比水泥石（a）和 WEP 改性水泥石（b）
的微观结构
Fig. 10 Microstructure of contrast cement stone (a) and
WEP modified cement stone (b) after corrosion

2.6 作用机理

图 9 水泥石样品的 XRD 谱图 结合以上宏观与微观分析，提出了 WEP 树脂在
Fig. 9 XRD patterns of cement samples 水泥石中的防腐作用机理，机理示意图见图 11。

图 11 WEP 树脂在水泥石中的防腐作用机理示意图
Fig. 11 Schematic diagram of anticorrosion mechanism of WEP resin in cement stone