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《混凝土的碳化机理及其影响因素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、混凝土的谈亿机理及其影响因素杨静清华大学土木系。,〔提要〕本文分析了碳化反应的机理及其进展模式采用快速碳化方法探讨、、、。了试验条件水泥品种水灰比含水率等诸因素对混凝土碳化性能的影响并利,“”。用线衍射分析对混凝土的碳化进行区域的化学组分进行了考察,,、泥砂浆及混凝土为对象采用快速式验法一研究背景及目的测定试件在不同的浓度、压力下的碳混凝土的碳化是指混凝土受使用环境、中的二氧化碳的作用使其成分、组化速度并且就不同品种水泥水灰比、,织、性能发生变化,使用机能下降的现象。试件的含水率进行试验考察各因素。,对
2、混凝土碳化性能的影响通过射线衍碳化与混凝土结构物的耐久性密切相关,分射分析析由碳化引起的混凝土化学成是衡量钢筋混凝土结构物的使用寿命的重。,分的变化及在混凝土内部碳化的进行状要指标之一随着我国现代化进程的加快,道路、桥梁、高层建筑、地下空间的开发利态从宏观工学及微观结构两个方面探索。用等社会基础设施的建设方兴未艾。而这混凝土的碳化特性、,二混凝土的碳化机理些构筑物大多为钢筋混凝土结构其设计方法除了传统的强度、刚度、抗震性等力学混凝土碳化的定义,还、、性能指标设计要考虑按使用寿命进行混凝土的基本组成材料为
3、水泥水砂。。,设计跨世纪的建筑和石子其中的水泥与水发生水化反应生,,,物不仅要求具有高度多功能性而且要求成的水化物自身具有强度称为水泥石。具有超耐久性,同时将散粒状的砂和石子粘结起来成为混凝土结构物的使用环境一般为空气一个坚硬的整体。因此混凝土中的水泥被、。,。中水中或地下到年为止的观测空称为胶结材料,气中的二氧化碳浓度室外环境为,所谓混凝土的碳化是指水泥石中的,,室内环境为水化产物与周围环境中的二氧化碳作用·。,。随着工业的发展汽车使用量的生成碳酸盐或其他物质的现象碳化将使,增多目前大气中的的浓度室外
4、已,混凝土的内部组成及组织发生变化直接。。增至预测到。年将达到影响混凝土结构物的性质及耐久性。此外,工厂、排泄的废液废渣也普通硅酸盐水泥石中的含、使河川与地下水中的的浓度增,,。量约占值为一呈强碱性。,加所以混凝土的碳化是一个不可忽视的,由于碳化作用使分解生成盐,,,问题近年来在国内混凝土学术界引起许类水泥石原有的强碱性降低值下降。多学者的极大关注。。,为左右这种现象叫做中性化当然本文从理论上阐述混凝土碳化反应的,引起混凝土中性化的原因不仅仅是碳化,,、机理分析混凝土碳化进展的模式并以水其他如酸雨酸性土
5、壤及火灾等作用也会。·,只,一引起混凝土的中性化本文将主要讨论混有当量升仅为离子浓度的。,。,凝土的碳化机理及其影响因素厅但是这样的溶液在碳酸的作用,由于,混凝土的碳化反应下碳酸盐中的溶解度最低一混凝土的碳化是水泥石中的水化产物时的溶解度为又与环境中的相互作用的一个复杂的水与此相对应,,的溶。,,〔,,。物理化学过程以普通硅酸盐水泥为例其解度分别为水所以,,主要的水化产物有水化硅酸钙占有选择性地首先沉淀这时为了补以,,一‘,。上氢氧化钙约占充细孔溶液中的不足固相中的,水化铝酸钙及水化硫铝酸钙等。在溶解日
6、本学者小林一辅将此过程,,〕。水泥水化过程中由于化学收缩自由水的描述为图所示的模式并指出水与空。,气的存在是混凝土发生碳化的先决条件蒸发等多种原因形成的水泥石是一个含有固相、液相和气孔的非均质体,环境中的根据已碳化完了的试件的孔隙壁及内部的取样,测定其钙硅比得知,碳化反应气体通过这些孔隙向混凝土的内部渗。,主要发生在孔隙的内壁上已有的研究指透首先溶解于孔隙内的液相中生成碳,酸。然后与水泥的各水化产物发生碳化反出水泥的水化产物对二氧化碳具有吸收,,应。根据,与缓冲能力在该能力未丧失之前碳化反已有的研究水泥
7、石中各水化产物,,二‘,。应进行直到缓冲能力丧失二氧化碳气体稳定存在的值如表所示。,水泥石中各水化产物稳定存在的值就将进一步向混凝土内部扩散所以碳化是呈阶梯状进行的。本研究通过射线衍表,测成分值射分析定了碳化至一定龄期的混凝土,明水化硅酸钙试件各部位的化学成分确了混凝土的水化铝酸钙,碳化前沿并非线状而是一个左右水化硫铝酸钙,宽度的带状在此范围内与氢级化钙两种成分共存当混凝土细孔溶液的值低于表中影响混凝土碳化的因素,。,所示值时各物质开始分解所以在水化,由上述分析可知混凝土的碳化是伴,。物中首先与酸性物质
8、反应,随着气体向混凝土内部扩散溶解于。混凝土碳化的主要反应化学式如下混凝土孔隙内的水,再与各水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。十,所以混凝土的碳化速度取决于气体”的扩散速度及与混凝土成分的反应碳化反应的进展模式性而气体的扩散速度又受混凝土本,、、在混凝土的细孔溶液中存在着较多身的组织密实性气体的浓度环境湿一、一、,的是离子和与之平衡的离度试件的含水率等因素影响所以碳化反子。一的浓度很低。以天龄期的普通应受混凝土内孔溶液的组成、
