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腐蚀科学与防护技术  2014, Vol. 26 Issue (6): 524-528    DOI: 10.11903/1002.6495.2013.325
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草酸侵蚀红黏土水泥土复合体的试验研究
曹净(),余再西,刘海明
昆明理工大学土木工程学院 昆明 650500
Experimental on Erosion Mechanism of Oxalic Acid to Red Clay-cemented Soil
Jing CAO(),Zaixi YU,Haiming LIU
Faculty of Civil Engineering and Mechanics, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China
全文: PDF(1327 KB)   HTML
摘要: 

采用pH值为2.5,3.5和4.0的草酸溶液,对红黏土水泥土复合体试样进行了长期浸泡 (200 d),通过观测浸泡过程中,试样外观和耗酸量随时间的变化,分析了草酸对红黏土水泥土复合体的腐蚀和作用机理。结果表明:草酸对红黏土水泥土复合体的侵蚀为一个分解和重结晶过程,复合体中水泥水化产物和Fe2O3被分解,重结晶生成难溶的草酸钙 (CaC2O4) 和草酸亚铁 (FeC2O4),最终使红黏土水泥土复合体中的骨架连接物由水泥水化产物转换为草酸钙和草酸亚铁。

关键词 侵蚀机理水泥土草酸浸泡试验    
Abstract

Long-term immersion (200 d) test of red clay-cemented soil composite was carried out in oxalic acid aqueous solutions with pH value of 2.5, 3.5 and 4.0. Through monitoring the changes of acid consumption and the variation of appearance of the test composite with time to reveal the corrosion behavior and the relevant mechanism of red clay-cemented soil composite in the oxalic acid. Results shows that the corrosion of the composite in the oxalic acid is a process related closely with sub-processes of decomposition and recrystallization, i.e. the hydration products of cement and Fe2O3 in the red clay-cemented soil composite are decomposed and then recrystallized into indissolvable CaC2O4 and FeC2O4, and finally the skeleton like connectors of the red clay-cemented soil were transformed into other products such as calcium oxalate and ferrous oxalate.

Key wordserosion mechanism    cemented soil    oxalic acid    immersion test
    
基金资助:国家自然科学基金项目(51108217) 资助
作者简介: 曹净,男,1966年生,博士,教授,研究方向为环境岩土

引用本文:

曹净,余再西,刘海明. 草酸侵蚀红黏土水泥土复合体的试验研究[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2014, 26(6): 524-528.
Jing CAO, Zaixi YU, Haiming LIU. Experimental on Erosion Mechanism of Oxalic Acid to Red Clay-cemented Soil. Corrosion Science and Protetion Technology, 2014, 26(6): 524-528.

链接本文:

https://www.cspt.org.cn/CN/10.11903/1002.6495.2013.325      或      https://www.cspt.org.cn/CN/Y2014/V26/I6/524

pH值 实验现象
pH=2.5 试样暴露表面有大量 试样表面析出晶 试样表面硬壳层 试样表面颜色变浅,
无色晶体析出并形成 体增多(第26 d) 变薄变脆,一碰 整个浸泡过程中池底
硬壳层 (浸泡5 h) 即碎 (第130 d) 无沉淀出现 (第200 d)
pH=3.5 试样暴露表面 试样暴露表面有大量 试样表面硬壳 试样表面颜色变浅,
明显发白 无色晶体析出,并形 层变薄(第130 d) 整个浸泡过程中池底无
(浸泡的第2 d) 成硬壳层 (第9 d) 沉淀出现 (第200 d)
pH=4.0 试样暴露表面局部 试样暴露表面有大量 试样表面硬壳层 试样表面颜色轻微的发黄,
有无色晶体生成 无色析出,并形成 变薄变脆,一碰 整个浸泡过程中池底
(浸泡的第2 d) 硬壳层 (第26 d) 即碎 (第130 d) 无沉淀出现 (第200 d)
表1  不同pH值对应试验现象一览表
图1  不同pH值浸泡试验对应试样表观现象对比图
图2  耗酸量随时间的变化曲线
图3  耗酸速率随时间的变化曲线
图4  侵蚀边界层[10]
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