3.2 硅酸盐水泥
水泥是水硬性的胶凝材料，在土木工程中应用极广，常用来拌制混凝土及砂浆，也常用作水利水电工程的灌浆材料。随着工程建设发展的需要，水泥品种越来越多，目前我国生产的水泥已达70种以上。其中一般常用的品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。此外，还有一些具有特殊性能的水泥，以满足不同工程的特殊要求，如大坝水泥、快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥等。在每一品种的水泥中，又根据其胶结强度的大小，分为若干等级。当水泥的品种及等级不同时，其性能也有差异，如凝结硬化速度的快慢、水化时发热量的大小、抗冻性的高低、抗化学侵蚀的强弱等，这些性质都直接影响着混凝土的性质。因此，在使用水泥时，必须注意水泥的品种及等级，掌握其性能特点及使用方法，从而能够根据工程的具体情况合理地选择与使用水泥，这样，既提高工程质量又可节约水泥。
本节主要讲述硅酸盐水泥的成分及其主要性能。以后各节中则在硅酸盐水泥的基础上，介绍其他品种水泥的特点。
根据国家标准（GB 175—2007/XG1—2009），硅酸盐水泥的定义是：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥是硅酸盐类水泥的一个基本品种，其他品种的硅酸盐水泥，都是在此基础上或者加入一定量的混合材料，或者适当改变水泥熟料的矿物成分而成的。
3.2.1 硅酸盐水泥的主要化学成分及矿物成分
硅酸盐水泥熟料的化学成分，主要有下述四种氧化物，它们在熟料中的含量一般控制在下列范围内：
氧化钙（CaO）：62%～67%；
氧化硅（SiO2）：19%～24%；
氧化铝（Al2O3）：4%～7%；
氧化铁（Fe2O3）：2%～5%。
上述四种氧化物在高温（达1450℃）煅烧下结合成为四种主要的矿物。这四种矿物成分的主要特性及其在熟料中的大致含量列于表3.4中。
表3.4 硅酸盐水泥熟料的矿物成分
由表3.4可知，几种矿物成分的性能是不同的，它们在熟料中的相对含量改变时，水泥的技术性质也就随之改变。例如，要使水泥具有快硬高强的性能，就必须适当提高熟料中C3S及C3A的含量；若要求发热量较低的水泥，就必须适当提高C2S及C4AF的含量而控制C3S及C3A的含量等。
因此，掌握各种矿物成分的特性很重要。若知道硅酸盐水泥熟料中各矿物成分的含量，就可以大致了解水泥的性能特点。
除以上几种主要成分外，水泥中尚含有其他少量成分，如：
氧化镁（MgO），是一种有害成分，含量多时会使水泥安全性不良。国家标准规定，硅酸盐水泥熟料中MgO的含量一般不超过5%；若经过实验论证，其含量允许放宽到6%。
三氧化硫（SO3），主要是在粉磨熟料时掺入的石膏带来的。当石膏掺量合适时，可以调节水泥的凝结时间，而且可提高水泥的性能；但当石膏掺入量超过一定值后，会使水泥性能变差。国家标准规定：硅酸盐水泥SO3的含量不得超过3.5%。
游离CaO，是在煅烧过程中CaO未能全部化合而残留下的呈游离状态的CaO。它在水泥中会产生很大的危害作用，当含量超过1%～2%时，就可能使水泥安定性不良。
此外，碱分（K2O、Na2O）也是有害成分，亦应加以限制。
3.2.2 硅酸盐水泥的原料及生产过程
生产硅酸盐水泥的原料，是由石灰质的与黏土质的原料混合而成。为了保证熟料化学成分的要求，生料内应含有75%～78%的CaCO3和22%～25%的SiO2、Al2O3及Fe2O3。在大多数水泥厂中，常采用两、三种或更多种的原料配合使用。石灰质原料可采用含有大量碳酸钙的石灰石、白垩、贝壳岩等。黏土质原料可采用黏土、页岩等。此外，为调节某些氧化物的不足，常需配入辅助原料，如铁矿石、高岭石、硅藻土等。在选择原料时，应注意原料中的碳酸镁及碱分等有害成分含量不能过多，否则将影响水泥的质量。
硅酸盐水泥的生产过程主要为：生料的制备、将生料煅烧成熟料及磨细熟料等。
1.生料的制备
把几种原材料按适当的比例配合后在磨机中磨成生料。
生料的制备过程，对水泥质量影响很大，除配料必须准确外，粉末细度必须符合要求，混合也必须均匀，以便在煅烧时各成分间的化学反应得以充分进行。
2.煅烧
在一定温度下，于空气或惰性气流中进行热处理，称为煅烧。煅烧用窑有回转窑及立窑两种。回转窑的产量较高，产品质量较好，所以在大型水泥厂中，多是采用回转窑。立窑设备较简单，投资少，收效快，技术容易掌握，很适宜于地方性的小水泥厂采用。但立窑煅烧不易均匀，产品质量较差。
煅烧完成后，经迅速冷却，即为熟料。
3.磨细熟料
在磨细前应将熟料在仓库中存放1～2周，使熟料冷却，并使其中的游离CaO吸收空气中的水分进行熟化，以减少或消除水泥安定性不良的现象。同时也能使熟料变松和硬度降低，易于磨细。
在磨细熟料时，应加入2%～5%的天然石膏（CaSO4·2H2O），以调节水泥的凝结时间，使不致发生急凝现象。
水泥经磨成要求的细度后，应放入仓库中储存一定时间，以便水泥冷却，并使残留的游离CaO尽量熟化，然后经检验合格后，包装出厂。
3.2.3 硅酸盐水泥的凝结与硬化
水泥加水拌和后，最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去塑性，但尚无强度，这一过称为凝结。此后，强度逐渐提高，并变成坚固的石状物体——水泥石，这一过程称为硬化。水泥的凝结与硬化是一系列复杂的化学反应及物理化学过程。硅酸盐水泥遇水后，各矿物成分将发生化学反应，生成新的化合物，其反应式如下：
2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2
硅酸三钙与水作用时，反应较快，生成水化硅酸钙及氢氧化钙，由于Ca（OH）2的析出，使溶液的石灰浓度很快达到饱和状态。因此，各矿物成分的水化作用，主要是在石灰饱和溶液中进行的。
硅酸二钙与水作用时，反应较慢，生成水化硅酸钙，也有Ca（OH）2析出：
2(CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
铝酸三钙与水作用时，反应较快，生成水化铝酸钙：
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O
铁铝酸四钙与水及Ca（OH）2作用时，反应也较快，生成水化铝酸钙及水化铁酸钙：
4CaO·Al2O3·Fe2O3+2Ca(OH)2+10H2O=3
CaO·Al2O3·6H2O+3CaO·Fe2O3·6H2O
此外，由于水泥中尚加有少量石膏，则部分水化铝酸钙与石膏作用而生成难溶的水化硫铝三钙结晶（3CaO·Al2O3·3CaSO3·31H2O或3CaO·Al2O3·CaSO3·12H2O）。
综上所述，如果不考虑其他少量成分，硅酸盐水泥经水化作用后，生成新的化合物：氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铁酸钙、水化铝酸钙及水化硫铝酸钙。这几种水化产物就决定了水泥石的一些特性。
以上所列举的是水泥水化时所发生的主要化学反应。在发生化学反应的同时，却又发生着一系列的物理化学变化，使水泥能够凝结与硬化。这个过程大致如下：
当水泥和水后，在水泥颗粒表面即发生水化反应，水化产物立即溶于水中。这时，水泥颗粒又暴露出一层新的表面，再继续与水反应。这种作用持续下去，使水泥颗粒周围的溶液很快成为水化产物的饱和溶液。这时所消耗的水泥仅是表面层很少的一部分。
在溶液已达饱和后，水泥继续水化所生成的产物就不能再溶解，而是以细分散状态的颗粒析出，形成胶凝体。随着水化作用继续进行，新生胶粒不断增加，游离的水分不断减少，使胶凝体逐渐变浓，水泥浆逐渐失去塑性，即出现凝结现象。但这时还不具有强度。
此后，胶凝体中的氢氧化钙和水化铝酸钙将逐渐转变为结晶，它们贯穿于胶凝体中，紧密结合起来，形成具有一定强度的水泥石。水化硅酸钙和水化铁铝酸钙将在较长时间内保持着胶凝状态，但随着水分的不断减少，胶体逐渐紧密，对水泥石强度的增长，也起重要作用。随着硬化时间的延长，水泥颗粒内部未水化部分将继续水化，使晶体逐渐增多，胶体逐渐密实。这样，水泥石就具有愈来愈高的强度和胶结能力。
如图3.2所示为水泥的凝结硬化过程。
此外，当水泥在空气中凝结硬化时，其表层的氢氧化钙将与碳酸气作用生成碳酸钙（CaCO3）薄壳，称为碳化作用。
由上述过程可知，水泥的水化作用应是由颗粒表面逐渐深入到内层的。这种作用起初进行较快，以后由于水泥颗粒周围形成凝胶膜，水分透入越来越困难，因而，水化作用也就越来越慢。实际上，较粗的水泥颗粒，其内部将长期不能完成水化。因此，硬化后的水泥石是由晶体、胶体、未完全水化的颗粒、游离水分及气孔等组成的不均质的结构体。而在硬化过程的各不同龄期，水泥石中晶体、胶体、未完全水化的颗粒等所占的比率，将直接影响水泥石的强度及其他性质。
图3.2 水泥凝结硬化过程示意图
1—水泥颗粒；2—水分；3—凝胶；4—水泥颗粒的未水化内核；5—毛细孔
因而，水泥石强度的增长是随着龄期而发展的，一般在28d以内较快，以后渐慢，三个月以后则更为缓慢。但此种强度的增长，只有在温暖与潮湿的环境中才能继续。若水泥石处于干燥的环境中，当水分蒸发完毕后，水化作用将无法继续，硬化即行停止，强度也不在增长。混凝土工程在浇筑2～3周的时间内必须加强洒水养护，其原因就在这里。
温度对水泥凝结硬化的影响很大。温度愈高，其凝结硬化的速度愈快，故采用蒸汽养护是加速凝结硬化的方法之一。当温度低时，凝结硬化的速度比较缓慢，当温度低至0℃以下时，硬化完全停止。因此，冬季施工时，需要采取保温措施，以保证凝结硬化的不断发展。
3.2.4 硅酸盐水泥的主要技术性质
1.密度与表观密度
硅酸盐水泥的密度一般在3100～3200kg/m3之间，储存过久的水泥稍有降低。
水泥的表观密度一般在900～1300kg/m3之间，紧密状态时可达1400～1700kg/m3。
2.细度
细度是指水泥颗粒的粗细程度，是检定水泥品质的主要项目之一。
水泥颗粒的粗细直接影响水泥的凝结硬化及强度，这是因为水泥和水后，开始仅在水泥颗粒的表层进行水化作用，而后逐步向颗粒内部发展，而且是个长期的过程。显然，水泥颗粒越细，水化作用的发展就越充分，凝结硬化的速度加快，早期强度也就越高。但磨成特细的水泥，将消耗较多的粉磨能量，成本较高；而且易与空气中的水分及二氧化碳起作用，因此不宜久置；硬化时收缩也较大。
测定水泥细度的方法，通常采用筛分法，有水筛法及干筛法两种。国家标准规定：硅酸盐水泥的细度，在0.080mm方孔筛上的筛余量，不得超过15%。
水泥的细度也可用比表面积来表示，即单位质量的粉末所具有的总表面积，以m2/kg为单位。国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）规定，硅酸盐水泥的比表面积应不小于300m2/kg。
3.标准稠度用水量
由于加水量的多少，对水泥的一些技术性质（如凝结时间等）影响很大，故测定这些性质时，必须在一个规定的稠度下进行。这个规定的稠度，称为标准稠度。水泥净浆达到标准稠度时，所需拌和的水量（以占水泥重量的百分率表示），称为标准稠度用水量（亦称需水量）。
硅酸盐水泥的标准稠度用水量，一般在24%～30%之间。水泥熟料矿物成分不同时，其标准稠度用水量亦有差别。磨的越细的水泥，标准稠度用水量越大。
水泥标准中，对标准稠度用水量没有提出具体要求。但标准稠度用水量的大小，能在一定程度上影响混凝土的性质。标准稠度用水量较大的水泥，拌制同样稠度的混凝土，加水量也较多，故硬化时收缩较大，硬化后的强度及密实性也较差。因此，当其他条件相同时，标准稠度用水量越少越好。
4.凝结时间
水泥的凝结时间有初凝与终凝之分。自加水时起至水泥浆的塑性开始降低所需的时间，称为初凝时间。自加水时起至水泥浆完全失去塑性所需的时间，称为终凝时间。
水泥凝结时间用凝结时间测定仪测定。以标准稠度水泥净浆，在标准的温度、湿度下测定。国家标准规定，从水泥加入拌和水中起，至试针沉入净浆中，并距底板4mm±1mm时所经历的时间称为“初凝时间”；从水泥加入拌和水中起至试针沉入水泥净浆0.5mm时所经历的时间为“终凝时间”，如图3.3所示。
图3.3 用标准稠度测定仪测定凝结时间示意图
水泥的凝结时间在施工中具有重要的意义。初凝不宜过快，以便有足够的时间在初凝之前完成混凝土各工序的施工操作；但终凝又不宜过迟，使混凝土在浇捣完毕后，尽早完成凝结并开始硬化，具有一定的强度，以利于下一步施工工作的进行。
我国水泥标准中规定，硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不迟于6.5h。其他水泥的终凝时间不得迟于10h。
5.体积安定性
水泥的体积安定性，是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。
水泥熟料中如果含有较多的游离石灰，就会在凝结硬化时发生不均匀的体积变化。这是因为过火的游离石灰熟化很慢，当水泥已经凝结硬化后，它才进行熟化作用，产生体积膨胀，破坏已硬化的水泥石的结构，使出现龟裂、弯曲、松脆或崩溃等不安定的现象。检验水泥安定性的方法，是用标准稠度的水泥净浆，做成圆饼，通过沸煮法加速熟化，然后检查圆饼是否有不安定现象。国家标准规定，水泥安定性必须合格。
此外，水泥中如果氧化镁及三氧化硫过多时，也会产生不均匀的体积变化，导致安定性不良。氧化镁产生危害的原因与游离石灰相似，但由于氧化镁的水化作用比游离态石灰更为缓慢，所以必须采用压蒸法才能检验出它的危害作用。过多的三氧化硫能在已硬化的水泥石中生成硫铝酸钙结晶，体积膨胀，破坏水泥石的结构。检验三氧化硫的危害作用须用浸水法。由于国家标准中氧化镁及三氧化硫的含量已有限定，所以一般可不作这两项实验。
6.强度及等级
水泥的强度是指水泥胶砂硬化一定龄期后，其胶结能力的大小。水泥的等级就是根据水泥强度的高低来划分的。根据测定结果，将硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。普通酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。
测定水泥强度的方法有硬练法和软练法两种。
硬练法是将水泥、标准砂（粒径0.5～0.85mm）及水按规定比例拌制成水泥硬练胶砂，并按规定方法制成抗压及抗拉试件（抗压试件为边长7.07cm的立方体，抗拉试件为8字形），再在标准条件下进行养护后，测其3d、7d、及28d的抗压与抗拉强度。根据28d的抗压强度值，确定水泥的等级。但3d及7d的抗压强度及各龄期的抗拉强度值，均不得低于规定的强度指标。
软练法是将水泥、标准砂（粒径2.5～6.5mm）及水按规定比例拌制成塑性水泥胶砂，并按规定方法制成40mm×40mm×160mm的试件，在标准条件下养护后，测其3d、7d及28d的抗折强度及抗压强度。根据28d的抗压强度值，确定水泥的等级。但3d及7d的抗压强度及各龄期的抗折强度值，均不得低于规定的强度指标。
国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007/XG1—2009）规定了不同品种、不同强度等级的通用硅酸盐水泥在不同龄期的强度见表3.5。
表3.5 通用硅酸盐水泥各龄期的强度要求
7.氯离子含量
氯离子含量是指水泥中含有氯离子的量。在水泥混凝土中，氯离子会引起和促进混凝土结构中的钢筋锈蚀，因此，应限制水泥中的氯离子含量，国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）规定，水泥中的氯离子含量不得大于0.06%。
3.2.5 水泥的腐蚀与防止
3.2.5.1 水泥的腐蚀
硅酸盐水泥配制成各种混凝土用于不同的工程结构，在正常使用条件下，水泥石强度会不断增长，具有较好的耐久性。但在某些侵蚀介质（软水、含酸或盐的水等）作用下，会引起水泥石强度降低，甚至造成建筑物结构破坏，这种现象称为水泥石的腐蚀。引起水泥石腐蚀的主要原因如下。
1.软水腐蚀（溶出性侵蚀）
雨水、雪水、蒸馏水、工业冷凝水及含重碳酸盐很少的河水及湖水都属于软水。硅酸盐水泥属于典型的水硬性胶凝材料，对于一般的江、河、湖水等具有足够的抵抗能力。但是当水泥石长期受到软水浸泡时，水泥的水化产物就将按照溶解度的大小，依次逐渐被水溶解，产生溶出性侵蚀，最终导致水泥石破坏。
在硅酸盐水泥的各自水化物中，Ca（OH）2的溶解度最大，最先被溶出［每升水中能溶解Ca（OH）21.3g以上］。在静水及无压力水作用下，由于周围的水易被溶出的Ca（OH）2所饱和而使溶解作用停止，溶出仅限于表面，所以影响不大。但是，若水泥石在流动的水中特别是有压力的水中，溶出的Ca（OH）2不断被冲走，而且，由于石灰浓度的继续降低，还会引起其他水化物的分解溶解，侵蚀作用不断深入内部，使水泥空隙增大，强度下降，使水泥石结构遭受进一步破坏，以致全部溃裂。
实际工程中，将与软水接触的水泥构件事先在空气中硬化，形成碳酸钙外壳，可对溶出性侵蚀作用起到防治作用。
2.酸性腐蚀
当水中溶有无机酸或有机酸时，水泥石就会受到溶析和化学溶解的双重作用。酸类离解出来的H+和酸根R-，分别与水泥石中Ca（OH）2的OH-和Ca2+结合成水和钙盐。各类酸中对水泥石腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸。
例如，盐酸与水泥石中的Ca（OH）2作用：
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
生成的氯化钙易溶于水，其破坏方式为溶解性化学腐蚀。
硫酸与水泥石中的氢氧化钙作用：
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4·2H2O
生成的二水石膏或者直接在水泥石孔隙中结晶产生膨胀，或者再与水泥石中的水化铝酸钙作用，生成高硫型水化硫铝酸钙，其破坏性更大。
在工业污水、地下水中常溶解有较多的CO2。水中的CO2与水泥石中的Ca（OH）2反应生成不溶于水的CaCO3，如CaCO3继续与含碳酸的水作用，则变成易溶解于水的Ca（HCO3）2，由于Ca（OH）2的溶失以及水泥石中其他产物的分解而使水泥石结构破坏。其化学反应如下：
Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
3.盐类腐蚀
（1）硫酸盐的腐蚀。绝大部分硫酸盐都有明显的侵蚀性，当环境水中含有钠、钾、铵等硫酸盐时，它们能与水泥石中的Ca（OH）2起置换作用，生成硫酸钙CaSO4·2H2O，并能结晶析出。且硫酸钙与水泥石中固态的水化铝酸钙作用，生成高硫型水化硫铝酸钙（即钙矾石），其反应式如下：
3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)+19H2O=3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O
高硫型水化硫铝酸钙呈针状晶体，比原体积增加1.5倍以上，俗称“水泥杆菌”，对水泥石起极大的破坏作用。
当水中硫酸盐浓度较高时，硫酸钙将在孔隙中直接结晶成二水石膏，使体积膨胀，导致水泥石破坏。
综上所述，硫酸盐的腐蚀实质上是膨胀性化学腐蚀。
（2）镁盐的腐蚀。当环境水是海水及地下水时，常含有大量的镁盐，如硫酸镁和氯化镁等。它们与水泥石中的Ca（OH）2起如下反应：
MgSO4+Ca(OH)2+2H2O=CaSO4·2H2O+Mg(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2
上式反应生成的Mg（OH）2松软而无胶凝能力，CaCl2易溶于水，CaSO4·2H2O则引起硫酸盐的破坏作用。因此，硫酸镁对水泥石起着镁盐和硫酸盐双重腐蚀作用。
4.强碱的腐蚀
碱类溶液如浓度不大时一般是无害的。但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱作用后也会被破坏。如NaOH可与水泥石中未水化的铝酸盐作用，生成易溶的铝酸钠：
3CaO·Al2O3+6NaOH=3Na2O·Al2O3+3Ca(OH)2
当水泥石被NaOH液浸透后又在空气中干燥，会与空气中的CO2作用生成Na2CO3：
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉积，而使水泥石胀裂。
除上述各种腐蚀类型外，还有一些如糖类、动物脂肪等，亦会对水泥石产生腐蚀。
实际上水泥石的腐蚀是一个极为复杂的物理化学作用过程，在它遭受的腐蚀环境中，很少是一种侵蚀作用，往往是几种同时存在，互相影响。产生水泥石腐蚀的根本原因如下：
（1）水泥石中存在易被腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙。
（2）水泥石本身不密实，存在很多毛细孔通道，使侵蚀性介质易于进入其内部。
（3）水泥石外部存在着侵蚀性介质。
硅酸盐水泥熟料含量高，水化产物中氢氧化钙和水化铝酸钙的含量多，所以抗侵蚀性差，不宜在有腐蚀性介质的环境中使用。
3.2.5.2 水泥腐蚀的防止
（1）根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种，改变水泥熟料的矿物组成或掺入活性混合材料。例如选用水化产物中氢氧化钙含量较少的水泥，可提高对软水等侵蚀作用的抵抗能力；为抵抗硫酸盐的腐蚀，采用铝酸三钙含量低于5%的抗硫酸盐水泥。
（2）提高水泥石的密实度。为了提高水泥石的密实度，应严格控制硅酸盐水泥的拌和用水量，合理设计混凝土的配合比，降低水灰比，认真选取骨料，选择最优施工方法。此外，在混凝土和砂浆表面进行碳化或氟硅酸处理，生成难溶的碳酸钙外壳，或氟化钙及硅胶薄膜，提高表面密实度，也可减少侵蚀性介质渗入内部。
（3）加作保护层。当腐蚀作用较大时，可在混凝土或砂浆表面敷设耐腐蚀性强且不透水的保护层。例如用耐腐蚀的石料、陶瓷、塑料、防水材料等覆盖于水泥石的表面，形成不透水的保护层，以防止腐蚀介质与水泥石直接接触。