混凝土碳化机理及防治1

《混凝土碳化机理及防治1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、混凝土碳化机理及规避对策研究王文龙（山西水利职业技术学院山西运城　044004）摘要：碳化是衡量钢筋混凝土结构物使用寿命的重要指标之一。混凝土碳化实质上就是砂浆或混凝土中碱性物质吸收或缓冲二氧化碳使混凝土pH值降低的物理化学连续过程。预防混凝土碳化的主要对策是：正确选择水泥品种，水灰比要尽量的小，采用硅粉、粉煤灰共掺技术，严格控制混凝土裂缝开展宽度，严把混凝土施工质量关，并在混凝土表面涂刷环氧厚浆涂料等。关键词：混凝土；碳化；耐久性；预防措施DiscussionontheMechanismandPreventiveMeasurestoA

2、voidConcreteCarbonationWANGWen-long(ShanxiWaterConservancyVocationalTechnicalInstitute,Yuncheng044004,Shanxi,China)Abstract:ByAnalysingtheproductiveconditions,damagemechanismandaffectingfactorsofconcreteareanalyzed,thispaperputsforwardsomerelevantmeasurestoreachorprolong

3、thelife-spanofprojects.Keywords:concretecarbonation；mechanism；affectingfactors；preventivemeasures碳化与混凝土结构物的耐久性密切相关，是衡量钢筋混凝土结构物使用寿命的重要指标之一。目前，大气中二氧化碳浓度约为0.035%，预测到2090年达到0.1%[1]。此外，工厂排泄的废液、废渣也使二氧化碳浓度呈增加趋势。所以，混凝土碳化是一个不可忽视的问题。本文试图通过对混凝土碳化机理、主要影响因素进行深入分析，以便为混凝土耐久性研究提供参考。1混凝土

4、碳化的机理混凝土是一个多孔体，其内部存在着大小不同的毛细管、孔隙、气泡，甚至缺陷。混凝土的碳化是水泥石中水化产物与环境中二氧化碳相互作用的一个非常复杂的物理化学连续过程。以普通硅酸盐水泥为例，其主要水化产物有：水化硅酸钙（占60%以上），氢氧化钙（约占25%），水化铝酸钙，水化硫铝酸钙等。在水泥水化过程中，由于化学收缩、自由水蒸发等原因，使水泥石成为一个含有固相、液相和气孔的非均质体。环境中二氧化碳气体首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管，其次溶解于孔隙内的液相并生成碳酸，然后与水泥石中各水化产物发生碳化反应。水泥石中各水化产物稳

5、定存在pH值，见表１。表1水泥石中各水化产物稳定存在的pH值[2]成份pH值成份pH值水化硅酸钙10.4水化硫铝酸钙10.17水化铝酸钙11.43氢氧化钙12.23当混凝土细孔溶液的pH值低于表1中的临界数值时，该物质就开始进行分解，在水化物中的氢氧化钙首先与酸性物质反应。主要的碳化反应方程式如下[3]：CO2+H2O=H2CO3Ｃa(OH)2+H2CO3=CaCO3+2H2OC3S2H3+3H2CO3=3CaCO3+2SiO2+6H2O混凝土碳化的机理就是大气中的二氧化碳与混凝土中的碱性物质，在气相、液相和固相中进行的一个十分复杂的多

6、相物理化学连续过程[4]5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve·3·。混凝土碳化实质上就是砂浆或混凝土碱性降低的过程。未碳化区混凝土孔隙

7、溶液的pH值达12.5左右，完全碳化区混凝土孔隙溶液的pH值一般为8~9。当pH值降至11.5以下时，钢筋周围的致密钝化膜就受到破坏，在水和氧气得到满足的条件下，钢筋就开始锈蚀[2]。２混凝土碳化的主要影响因素2.1水灰比对混凝土碳化的影响。在混凝土拌和物过程中，水占据一定的空间，即使振捣得比较密实，随着混凝土的凝固，水占据的空间变成胶孔、气孔或毛细孔，胶孔的半径很小，二氧化碳气体很难自由进出，碳化时二氧化碳气体主要溶解于气孔或毛细孔溶液，生成CO32-(pH值较少时，生成HCO3-)，并与氢氧化钙反应生成碳酸钙晶体沉积于孔壁[8]。随

8、着碳化反应的进行，孔溶液中钙离子浓度减少，氢氧化钙晶体溶解和补充Ca2+和OH-　以保持孔溶液中的pH值不变。当氢氧化钙晶体完全溶解失去对pH值的缓冲作用时，孔溶液OH-　浓度降低，在碳化区与未碳化区之间产