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水泥是当今世界上数量最大的人造材料,用途广泛。由于水泥在生产设备、科学仪器的管路中凝结或者在车辆、建筑表面凝结,难以去除。都会给生产和生活带来严重问题。研究如何溶解水泥垢层的具有重要。
水泥石中起重要结构作用的是C-S-H凝胶,根据C-S-H凝胶的组成、结构和凝胶化学的特点,使用氢氟酸、硝酸、盐酸等无机强酸,柠檬酸等有机酸,氢氧化钾等强碱以及硫酸钠、碳酸钠等盐与C-S-H凝胶实验研究,结果表明氢氟酸能将C-S-H凝胶很快溶解,盐酸、硝酸、柠檬酸溶解C-S-H凝胶,溶解率为35%、20%和40%。在盐酸溶液中加入破胶剂FeCl3,溶解率提高到50%;氢氧化钾、硫酸钠和碳酸钠溶解C-S-H凝胶不明显,溶解率低于20%。使用转化剂SC和PS作用C-S-H凝胶5h后,再与酸反应,溶解率提高到80%。
在水泥石溶解实验中,使用上述对C-S-H凝胶效果好的单剂复配溶解水泥石,为此确定了水泥石先经转化剂处理的工艺。经转化剂作用5h后的水泥石,酸液对其溶解效果有显著提高。10%HCl+20%柠檬酸,10%HNO3+20%柠檬酸复配溶解水泥石的溶解率达88%和80%;使用转化剂SC转化作用5h后,加入复配的混合溶液10%HNO3+20%柠檬酸+EDTMPS+十二烷基苯磺酸钠,溶解水泥石的溶解率达97.5%;无机强酸与破胶剂(FeCl3)复配溶解水泥石,能够破坏水泥石强度。通过对水泥石的溶解试验,获得适宜的复配方案:1)20%柠檬酸+10%HCl+EDTMPS+十二烷基苯磺酸钠;2)60%HNO3+10%AlCl3+3%HF+EDTMPS+十二烷基苯磺酸钠。