具有高抗海水腐蝕性能的鐵鋁酸鹽水泥

鐵鋁酸鹽水泥是上世紀八十年代由我國自主發(fā)明的水泥品種，曾獲國家發(fā)明二等獎。我國是世界上唯一實現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)鐵鋁酸鹽水泥的國家。目前，我國已具備超過1000萬噸的鐵鋁酸鹽水泥生產(chǎn)能力，并且普通水泥生產(chǎn)線經(jīng)過簡單改造也可以生產(chǎn)鐵鋁酸鹽水泥。

鐵鋁酸鹽水泥具有早強、高強、抗凍、抗?jié)B、耐腐蝕等性能特點，尤其是具有優(yōu)異的抗?jié)B性能和耐海水腐蝕性能。鐵鋁酸鹽水泥混凝土的抗?jié)B性能顯著優(yōu)于同等級的硅酸鹽水泥混凝土（表1）。

鐵鋁酸鹽水泥在海南省三亞海邊試驗站進行長時間海水浸泡試驗結果如表2所示。結果表明，鐵鋁酸鹽水泥試塊在三亞海水中浸泡12個月后，其抗折強度非但不降低，反而提高了27%，浸泡24個月后強度提高了36%；而普通硅酸鹽水泥試塊在海水浸泡下腐蝕嚴重，即便是改性過的海工硅酸鹽水泥在同一條件下浸泡12個月后抗折強度還是下降了50%；浸泡24個月后下降了52%。

近四十年的海洋工程應用案例驗證了鐵鋁酸鹽水泥具有長期耐海水腐蝕性能。福建東山島1983年用鐵鋁酸鹽水泥搶修的南門海堤在經(jīng)受了38年的海浪沖刷下依然完好，未見腐蝕跡象（圖5）。與南門海堤同期修建的還有島上的一座小碼頭，該碼頭為高樁梁板結構，海水中的立柱由鐵鋁酸鹽水泥混凝土建造，上方梁板由硅酸鹽水泥混凝土建造。2019年現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)，碼頭的鐵鋁酸鹽水泥立柱經(jīng)歷近四十年的海浪沖刷、干濕交替后依然完好，未出現(xiàn)明顯腐蝕；而上方未直接接觸海水的硅酸鹽水泥梁板則混凝土破損剝落，鋼筋銹蝕嚴重（圖6）。這個工程實例表明，鐵鋁酸鹽水泥具有獨特的、優(yōu)異的長期耐海水腐蝕性能。

圖5 用鐵鋁酸鹽水泥修建的東山島南門海堤

圖6-1 東山島上利用鐵鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥修建的小碼頭

圖6-2 東山島上利用鐵鋁酸鹽水泥和硅酸鹽水泥修建的小碼頭

除了海洋工程外，鐵鋁酸鹽水泥還在房屋建筑工程和市政工程中長期應用。1993年施工的22層沈陽電信樞紐工程全部主體結構；1994年施工的28層遼寧物產(chǎn)大廈全部主體結構（圖7）；1994年修建的北京西三環(huán)航天橋“Y”型墩柱、預應力鋼筋混凝土蓋梁（圖8）等。這些建筑結構工程的應用案例表明，鐵鋁酸鹽水泥用于建筑結構是長期安全可靠的。