混凝土碳化反应区域界定的试验研究及机理分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第15卷第5期建筑材料学报VoL15．NO．52012年lO月JOURNALOFBUILDINGMATERIALSoct．，2Ol2文章编号：1007—9629(2012)05—0624—05混凝土碳化反应区域界定的试验研究及机理分析姬永生，张领雷，马会荣，徐从宇，王志龙。(1．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221008；2．中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221008)摘要：通过化学分析手段，对混凝土碳化层物相组成及其变化规律进行分析，并通过酸度计对混凝土碳化层PH值的变化规律进行研究．结果表明，混凝土中的碳化反应

2、物质变化规律和混凝土碳化的PH值变化规律并不完全一致，混凝土部分碳化的范围由混凝土中碳化反应物质变化的范围所决定，而不是局限在pH值变化的区域内进行．碳化混凝土的横断面由完全碳化区、pH值变化的部分碳化区、向内的pH值稳定的部分碳化区和未碳化区4部分组成．关键词：碳化；物相组成；部分碳化区；pH值中图分类号：TU528文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2012．05．008ExperimentalResearchandMechanismAnalysisonSemi-carbonationZoneinConcreteJjYong—sheng，，ZHAN

3、GLing—lei，MAHui—rong，XUCong—yu，WANGZhi—long(1．StateKeyLaboratoryforGeomechanicsandDeepUndergroundEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2．SchoolofMechanics&CivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：AstudyonthevariationofCa(OH)2c

4、ontents，CaCO3contentsaswellaspHvalueinthecarbon—atedconcretewascarriedoutbychemicalanalysistestmethods．ThetestresultsindicatethatthevariationofphasecomponentisnotcompletelyconsistentwiththatofthepHvalueincorrespondingcarbonationzoneofconcrete．Thetransectofcarbonatedconcreteiscomposedofcompletecar

5、bonationzone，semi—car—bonationzonewithchangingpHvalue，semi—carbonationzonewithstablepHvalueandnon—carbonationzone．Keywords：carbonation；phasecomponent；semi—carbonationzone；pHvalue混凝土的碳化是一个复杂的物理化学过程．近CO。反应消耗对碳化速率的影响．年来，国内外学者对混凝土的碳化机理、控制措施、英国学者Parrot将CO在混凝土中的扩散一碳化深度计算等方面进行了深入研究_1

6、3]，尤其是关反应过程分为完全碳化区、

7、碳化反应区和未碳化区于部分碳化区的研究使人们对混凝土碳化过程的认3个区域．在碳化反应区，混凝土的物质组成因碳化识前进了一大步．但是这些成果都是在假定混凝土反应而发生变化，Ca(0H)的含量由表及里逐渐增碳化速率等于COz在混凝土中的扩散速率的基础加，而CaCO。的含量逐渐减少；同时由于碱性物质上取得的l_4_6_，这种假定的正确和合理性直接决定了的消耗，在这个区段混凝土的pH值也由外至内逐由此建立的理论模型的适用程度，目前的碳化速率渐升高，未碳化区混凝土的pH值为12．5～13．0，完模型大都既没考虑部分碳化区的存在，也没考虑全碳化区混凝土的pH值为8．5～9．0．由于混凝土收稿日期：2

8、01I-04—19；修订日期：2011-06—07基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178455)第一作者：姬永生(1970)，男，江苏邳州人，中国矿业大学副教授，博士．主要研究方向为混凝土耐久性．E—mail：jysbh@126．corn学兔兔www.xuetutu.com第5期姬永生，等：混凝土碳化反应区域界定的试验研究及机理分析625中钢筋表面pH值降至n．5以下时，钝化膜已不稳混凝土的非匀质性，各测点的完全碳化深度存在