钢筋阻锈剂对混凝土碳化影响的试验研究

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1、·74·露天采矿技术2011年第1钢筋阻锈剂对混凝土碳化影响的试验研究张雪松(大连万达商业地产股份有限公司，辽宁大连100022)摘要：分析了影响钢筋阻锈剂对混凝土的碳化的机理，提出实验方案，从实验过程中得到阻锈剂对钢筋混凝土的碳化有一定的延缓作用，在工程中具有一定的应用价值。关键词：钢筋阻锈剂；碳化效应；混凝土；实验过程中图分类号：TU428．042．6文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)01—0074—031引言(1)按使用方式和应用对象分类。①掺入型(DarexCorrosionIn

2、hibitor)(DCI)：掺加Ying—yut】等学者从孔结构、孔隙大小对碳化的到混凝土中，主要用于新建工程，也可用于修复工程。影响方面研究了水泥砂浆的碳化机理；Parrott[21用热②渗透型(MtgratingCorrosionInhibitor)(MCI)：重分析法研究了混凝土碳化前缘的物质浓度梯度问涂到混凝土表面，渗透到混凝土内并到达钢筋周围，题；叶绍勋t3]根据化学热力学基本原理，计算比较了主要用于老工程的修复。水泥硬化浆体中液相和固相水化产物发生碳化的活(2)按形态分类。性大小以及因碳化反应而

3、发生的固相体积变化；①水剂型(约含70％的水)：国外主要是水剂型。Papadakis川等人从化学分析角度提出水泥熟料中②粉剂型：固体粉状物，大多溶于水。国内目前可碳化的物质不仅有Ca(OH)：，还有CSH及未水化主要是粉剂型。的CS和C2S。研究认为，水灰比、水泥品种与用量等(3)按化学成分分类。是影响碳化速度的主要因素。H0闻，Thomas[9]，HobbstIo】①无机型：成分主要由无机化学物质组成，如亚等人专门研究过粉煤灰(火山灰)水泥混凝土的碳化硝酸盐阻锈剂。问题。Ceukelairet“】等人研究

4、过矿渣水泥混凝土的碳②有机型：成分主要由有机化学物质组成，包括化问题。本文提出了钢筋阻锈剂对混凝土碳化影响掺入型和迁移型有机阻锈剂，可在钢筋表面形成分的试验研究方法，也希望能为工程提供可靠的适用子层作为保护膜，阻止钢筋锈蚀，既可阻止阳极反价值。应，又可以阻止阴极反应。③混合型：由有机和无机化学物质组成。2钢筋阻锈剂的定义和分类(4)按作用机理划分。2．1钢筋阻锈剂的定义按作用机理可划分为：阴极型、阳极型、混合型。钢筋阻锈剂(RebarInhibitor或RI)是一种加入3混凝土的锈蚀破坏及碳化的机理混凝土中

5、能阻止或减缓钢筋锈蚀的化学物质。一些能改善混凝土对钢筋防护性能的矿物添加料(如硅3．1钢筋混凝土锈蚀破坏过程灰等)，不作为钢筋阻锈剂。通常的混凝土外加剂旨钢筋混凝土锈蚀破坏过程大致可分为4个阶段：在改善混凝土自身的性能，而钢筋阻锈剂旨在改善(1)免疫阶段：自混凝土成型起，至碳化层前沿和提高钢筋的防锈蚀能力，但都是加入到混凝土中接近钢筋表面，或者氯离子达到钢筋表面，使钝化膜使用的。因此，大多数国家将钢筋阻锈剂归入“混凝遭到破坏时为止。在这个阶段，钢筋在混凝土中具有土外加剂”，也有一些国家作为独立的钢筋防锈产品

6、。免疫功能，钢筋表面有保护膜。这段时间以to表示。2．2钢筋阻锈剂的分类(2)发展阶段：在免疫期之后，钢筋表面一旦具收稿日期：2010—09—06有发生电化学反应的3个条件，钢筋就开始锈蚀直’作者简介：张雪松(1976一)，1999年毕业于东北林业大学至锈蚀严重，到钢筋因锈蚀发生肿胀而显示破坏现土木工程学院，工程师。象(如顺筋涨裂、层裂或剥落)。这段时间以t。表示。露天采矿技术2011#-g1期·75·西辗举(3)加速破坏阶段：从混凝土表面因钢筋锈蚀肿(3)来比较加速碳化和自然碳化两种隋况下碳化时间胀开始破

7、坏发展到混凝土普遍显示严重胀裂、剥落与碳化深度之间的关系。破坏，即已达到不可容忍程度，必须全面大修时止。d』：些(3)这段时间以t：表示。d2x／c2·t2(4)结构不安全阶段：钢筋已严重锈蚀，混凝土其中：d。，d2为碳化深度．cl，c为碳化时的CO层严重破坏，导致混凝土结构失效，不能安全使用。的浓度；t。，t2为碳化时间。一般to>tl>t2>t3。如图1所示。目前，在国外进行快速碳化试验时，CO的浓度：阶段＼一般趋向于较低浓度。例如苏联采用不大于10％的浓度，澳大利亚4％等。快速碳化试验CO：浓度选择f

8、r段的原则是要看在该浓度下所获得的碳化试验结果是

9、．1‘否能真实的反映自然碳化的规律。只有做到这点，快钢＼／速碳化试验才有实用意义。＼02．H20／4．2碳化深度测试方法C02、CI＼／通常采用l％酚酞酒精指示剂(1g酚酞溶入9Om1‘1‘2混凝土结构龄期JL酒精中，加水稀释至100m1)[s2l，将其喷在试样的劈裂面上。对已碳化的混凝t(pH值小于10)，则其断图1钢筋混凝土锈蚀破坏过程示意图面上仍显示无色，如