混凝土碳化机理及处理措施
混凝土碳化1
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比较两图可以发现,经氯盐侵蚀后试样中初始的粗大孔隙均得以细化, 几乎不存在粗大孔隙结构。由左图(b)可以看到,未经氯盐侵蚀试 样的孔隙结构清晰可见,并且大多为连通孔隙,而在右图(b)中几 乎已经观察不到任何孔隙结构,与左图(b)相比其物质形态也发生了 很大变化。
环境因素
由上可知,混凝土经氯盐侵蚀后,混凝土的孔隙结构会得到细化,使混凝土更加 致密,阻碍CO2的进入,降低碳化速度。许晨等分析可能是由于氯盐的结晶体填 充了孔隙,也可能是由氯离子化学结合生成的复盐Friedel在孔隙中的沉积作用, 以及氯离子在C-S-H凝胶表面形成的化学吸附层所致。 虽然氯离子侵蚀能够降低碳化的速度,但是当氯离子侵蚀造成钢筋的锈蚀时,则 会加快碳化速度。
(降2低)而温增度大降,低0℃有达利到于最CO大2在值水0.3中3溶46解,。90C℃O以2在上水几中乎的为溶零解。度随温度
(3)温度降低有利于 CH在水中溶解。CH在 水中的溶解度随温度降 低而增大,0℃时达到 最大值0.18,随温度升 高而减小100℃时降到 最小值0.07。
环境因素
(4)温度升高,有利于CO2的扩散。 从前三条可以看出温度降低有利于增加增加反应物质浓度,有利于反应向正反应 方向进行。第四条则刚好相反。也正是因为这样的原因,故温度变化对混凝土碳 化的影响,各国学者看法不一。
混凝土碳化
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目录
1 混凝土碳化的定义及机理 2 混凝土碳化的影响 3 混凝土碳化的影响因素 4 混凝土碳化的处理和预防措施 5 混凝土碳化的表征手段
混凝土碳化的定义
空气中的CO2扩散渗透进入到到混凝土孔溶液中,与可碳化物质发生 化学反应,使混凝土碱性程度降低的过程称为混凝土的碳化。
混凝土碳化机理
混凝土碳化及处理方法
![混凝土碳化及处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d2dd75241fd9ad51f01dc281e53a580217fc507c.png)
混凝土碳化及处理方法混凝土碳化是指混凝土中的碳酸化反应,即二氧化碳和水与混凝土中的水泥中的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙和水。
混凝土碳化可能会导致混凝土内部的钢筋腐蚀,从而降低混凝土的强度和耐久性。
为了延长混凝土的寿命,需要通过适当的处理方法进行防碳化处理。
首先,混凝土碳化的原因一般是由于外界环境中的二氧化碳含量过高,以及混凝土本身材料结构、水泥成分等因素引起的。
因此,在设计和施工时应该考虑以下因素:1.减少混凝土中的气孔率:气孔是碳酸化过程中二氧化碳的进入通道,减少混凝土中的气孔率可以减缓碳酸化的速度。
在混凝土的配制中,可以采用适量的混凝土活化剂、高效减水剂等措施,来减少混凝土中的气孔率。
2.选用适当的水泥类型:不同类型的水泥在碳化过程中表现出不同的特性。
例如,选用一些高抗盐水、防霜性能强的水泥类型,可以减少碳酸化对混凝土的影响。
3.增加混凝土表面的密封性:通过采用适当的表面处理措施,如涂层、喷涂等,可以增加混凝土表面的密封性。
这样可以减少二氧化碳和水进入混凝土内部的机会,从而减缓碳酸化的速度。
4.提高混凝土的抗碳化能力:可以通过调整水泥的成分和掺合料的种类和比例,来提高混凝土的抗碳化能力。
例如,可以采用掺合料替代部分水泥,如粉煤灰、硅灰等,来改善混凝土的抗碳化能力。
当发现混凝土碳化后,应及时采取相关的处理方法,以防止进一步的碳酸化和钢筋腐蚀:1.清理和修复:首先需要清理混凝土表面,并检查混凝土内部的腐蚀情况。
如果发现钢筋腐蚀,需进行修复处理,如刷涂钢筋防腐漆等。
2.防水处理:对于已碳化的混凝土,在清理后需要进行防水处理。
可以使用适当的防碱涂料或防碱胶浆来防止二氧化碳和水的进一步侵入。
3.增强混凝土的表面保护层:可以在混凝土表面增加一层保护层,如使用陶瓷砖、花岗岩等材料进行覆盖。
这样可以减少碳酸化的发生,延长混凝土的使用寿命。
4.定期检查和维护:定期对混凝土进行检查,发现问题即时处理。
定期进行防水涂层的维护和更新,以保持混凝土的防碳化性能。
混凝土的抗碳化性能
![混凝土的抗碳化性能](https://img.taocdn.com/s3/m/8ab7928e5ebfc77da26925c52cc58bd6318693f2.png)
混凝土的抗碳化性能混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料。
然而,由于环境中存在的二氧化碳和其他化学物质的侵蚀作用,混凝土的抗碳化性能成为了一个重要的考虑因素。
本文将探讨混凝土的抗碳化性能,包括碳化机理、影响因素以及改善抗碳化性能的方法。
一、碳化机理混凝土的碳化是指混凝土中的水泥矩阵受到二氧化碳的侵蚀而发生化学反应,其主要机理如下:1. 二氧化碳吸附:二氧化碳从大气中吸附到混凝土表面,并渗透到混凝土内部。
2. 碳酸化反应:二氧化碳与水泥矩阵中的钙化合物反应生成碳酸盐。
这一过程降低了混凝土的碱度,导致矩阵的溶解和钢筋的腐蚀。
二、影响因素混凝土的抗碳化性能受到以下几个因素的影响:1. 水胶比:水胶比是指混凝土中水与水泥及其他固体成分的比例。
较低的水胶比可减少混凝土的孔隙结构,降低了二氧化碳的渗透速度,提高了抗碳化性能。
2. 水泥种类:不同种类的水泥在抗碳化性能上存在差异。
一般来说,硅酸盐水泥具有较好的抗碳化性能,而硫铝酸盐水泥则较低。
3. 骨料:骨料的类型、大小和质量对混凝土的抗碳化性能有影响。
细骨料可以减少混凝土的孔隙结构和渗透能力,从而提高抗碳化性能。
4. 密实度:混凝土的密实度是指混凝土中空隙的存在程度。
较高的密实度可以减缓碳化反应的进行,提高抗碳化能力。
三、改善抗碳化性能的方法鉴于混凝土的抗碳化性能对于工程的耐久性至关重要,以下是几种改善抗碳化性能的方法:1. 采用高性能水泥:选择硅酸盐水泥等抗碳化性能较好的水泥类型,可以有效提高混凝土的抗碳化能力。
2. 控制适当的水胶比:合理控制水胶比可以改善混凝土的致密性,减少碳化反应的发生。
3. 使用合适的骨料:选择合适的骨料类型和质量,可以改善混凝土的孔隙结构,提高抗碳化性能。
4. 加入掺合料:掺入粉煤灰、矿渣粉等掺合料,不仅可以降低碳化速率,还可以提高混凝土的力学性能。
5. 表面防护措施:对于一些特殊环境条件下的混凝土结构,可以考虑采用表面涂层或防水处理,以增强混凝土的抗碳化能力。
混凝土碳化问题的原因分析与处理方法
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混凝土碳化现象在混凝土结构尤其在桥梁、码头、水利工程中早就普遍存在,混凝土碳化使建筑物严重受损的例子也很多,在20世纪末就引起世界各国混凝土专家们的重视,并做了一些相应的研究。
近年来随着预拌混凝土的普及以及建设速度的加快,在混凝土结构验收回弹中发现,混凝土结构碳化之快、碳化之深令人惊讶,混凝土的碳化似乎不再只是专家研究的课题,也同样引起许多业内人士甚至普通人的关注与重视,混凝土碳化现象越来越令人担忧。
一、碳化作用机理碳化作用是指大气中C02在有水的条件下,与水泥的水化产物发生化学反应,产生碳酸化合物以及分解出其他反应物的现象。
碳化作用的实质是混凝土失去碱性的现象,当钢筋表面的pH值降到10以下时,钢筋的钝化膜被破坏,混凝土也就失去了对钢筋的保护作用,在水与空气存在的条件下,钢筋开始锈蚀,锈蚀引起体积膨胀使混凝土保护层遭到破坏,从而界面出现裂缝以及保护层剥落等现象,这又进一步促进钢筋的锈蚀,造成钢筋混凝土结构使用寿命的降低,碳化还会直接对混凝土材料造成破坏,并降低混凝土的耐久性。
可见,混凝土的碳化对钢筋混凝土结构的耐久性有很大的影响。
预拌混凝土普遍碳化快,尤其是混凝土板墙,有的不过两三个月,碳化深度竟达4~6mm。
二、混凝土及施工现状1、混凝土现状不论是房地产开发项目还是政府工程,普遍工期紧,基本采用汽车泵、地泵来输送预拌混凝土,这就对混凝土的和易性、可泵性提出一定的要求。
一般高层建筑的剪力墙厚度为 180~250mm,钢筋密集,混凝土拌合物的坍落度基本在160mm以上,有的甚至为180~200mm,预拌混凝土普遍通过掺加减水剂、掺合料等来满足施工要求。
混凝土中粉煤灰、矿渣粉等掺合料掺加比例越来越大,混凝土既要满足强度等级要求又要有良好的和易性,以满足泵送要求。
2、施工现状有些工程由于工期紧,对混凝土的养护很难到位。
大部分施工单位只对混凝土浇浇水而已,若不是在冬季,很少覆盖塑料薄膜,打完混凝土第二天楼板上就上人放线、绑钢筋、准备下一层施工,混凝土表面得不到好的养护和保护;剪力墙混凝土更疏于养护,而且拆模早,混凝土过早地暴露于空气中。
混凝土碳化深度与处理措施
![混凝土碳化深度与处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/4a5f4d540a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c04.png)
混凝土碳化深度与处理措施混凝土碳化是指混凝土中的水泥与空气中的二氧化碳发生反应,生成碳酸盐的过程。
混凝土碳化会导致混凝土的硬度下降、钢筋锈蚀等问题,严重时会影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此,对混凝土碳化进行处理是非常重要的。
混凝土碳化深度的测试方法主要有酚酞试剂法、酚酞重量损失法、PH试纸浸泡法和生物电阻法等。
其中,酚酞试剂法是一种常用的方法,通过加入酚酞试剂来检测混凝土碳化深度。
测量时,将酚酞试剂涂在混凝土表面,待其变色后加入10%氢氧化钠溶液,根据变色深度来判断混凝土的碳化深度。
处理混凝土碳化的措施主要包括以下几个方面:1.加强混凝土结构的防水性能:合理配置混凝土配合比,选用适当的水泥种类和掺合料,做好混凝土的施工质量管理,确保结构的防水性能。
2.进行表面保护处理:可以采用混凝土表面油漆、防水胶涂层、硅酸盐防水涂料等方式来保护混凝土结构的表面,防止碳化的发生和深度扩展。
3.加强混凝土设计及施工管理:在混凝土结构的设计和施工中考虑碳化的问题,选择适合的抗碳化混凝土配合比,加强施工管理,确保混凝土的质量。
4.增加混凝土覆盖层:混凝土结构中钢筋与混凝土的保护层是阻止碳化的关键,应根据混凝土碳化深度的要求来确定混凝土的覆盖层厚度,以保证足够的保护层。
5.治理混凝土表面碳化层:对于已经碳化的混凝土结构,可以通过清理表面碳化层、钢筋防护处理等方式来进行治理,以延缓混凝土的进一步损坏。
6.做好维护保养工作:定期检测混凝土碳化情况,及时采取处理措施,做好混凝土结构的维护保养工作,延长其使用寿命。
综上所述,混凝土碳化深度与处理措施是保证混凝土结构耐久性和安全性的重要因素,通过加强防水性能、表面保护处理、设计及施工管理、增加覆盖层、治理表面碳化层以及做好维护保养工作等措施,可以延长混凝土结构的使用寿命,提高结构的耐久性。
混凝土碳化的原因及防治措施
![混凝土碳化的原因及防治措施](https://img.taocdn.com/s3/m/775712260a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c1a.png)
混凝土碳化的原因及防治措施混凝土碳化是混凝土耐久性低耐久性重要缺陷之一,许多因素都会导致混凝土碳化,主要原因包括:
1、混凝土表面污染:混凝土表层污染物,如油污、灰尘等,会破坏混凝土表面的密封,使氯离子易于渗入,对钢筋的腐蚀会加快氧化混凝土的速度,最终导致混凝土碳化。
2、空气污染:空气污染物如碳氧化物、臭氧等,会腐蚀混凝土表面,降低混凝土表面防水性能,使混凝土表层更易损坏。
3、接触及重力作用:混凝土受重力作用或接触空气、湿地土壤,都会使混凝土表层受损,进而加快混凝土碳化进程。
防治措施如下:
1、做好混凝土水凝土施工严格按设计规范建设,使混凝土性能达到设计要求,以保证长期的使用寿命。
2、做好防护措施。
采用增韧材料,减少或避免混凝土表层受到重力作用或接触空气、湿地土壤;采用耐腐蚀的涂料,防止混凝土表层受到空气污染等损坏。
3、加强表面防护,采用防水、抗渗、耐腐蚀的涂料,能保证混凝土表面AK,延长其使用寿命。
4、做好清洁,及时清除混凝土表面的污染物,以降低混凝土表层受到破坏的可能性。
什么是混凝土碳化,混凝土碳化怎么处理(二)
![什么是混凝土碳化,混凝土碳化怎么处理(二)](https://img.taocdn.com/s3/m/5d7dd59981eb6294dd88d0d233d4b14e85243ee8.png)
什么是混凝土碳化,混凝土碳化怎么处理(二)混凝土碳化是指混凝土中碳酸盐的浸入、溶解和碳化反应过程。
在混凝土碳化的处理过程中,需要采取一系列的措施来减轻或消除碳化的影响。
本文将通过引言、概述和详细的讲解,探讨混凝土碳化的概念及处理方法。
引言:混凝土碳化是混凝土结构中常见的一种病害,当混凝土遭受长期的湿度和二氧化碳的侵蚀而发生碳化反应时,会导致混凝土的强度下降、腐蚀钢筋和破坏结构。
因此,混凝土碳化的处理至关重要,可以保证结构的安全和耐久性。
概述:本文将从以下五个大点来详细阐述混凝土碳化的处理方法:混凝土碳化的识别、检测混凝土碳化的方法、控制混凝土碳化的措施、混凝土碳化的修复技术、预防混凝土碳化的方法。
正文:1. 混凝土碳化的识别1.1 观察表面变化:碳化混凝土常呈灰色、暗黑色或棕褐色。
1.2 检测pH值:使用指示剂测试混凝土表面pH值,碳化混凝土的pH值通常低于9.0。
1.3 钻孔取样:通过钻孔取样进行实验室测定,确定混凝土的碳化程度。
2. 检测混凝土碳化的方法2.1 碱酮试剂法:用酚酞试剂进行酸中和反应,以确定混凝土的碳化深度。
2.2 氯离子扫描法:通过扫描混凝土表面氯离子浓度来判断混凝土碳化程度。
2.3 碳酸盐二氧化碳含量测定法:测定混凝土中二氧化碳的含量,从而确定是否发生碳化反应。
3. 控制混凝土碳化的措施3.1 加强混凝土覆盖层:增加混凝土覆盖层的厚度,减少碳酸盐的浸入。
3.2 提高混凝土密实度:采取合适的混凝土配合比,提高混凝土的密实度,减少碳酸盐渗透。
3.3 防水材料应用:使用防水涂料或渗透剂,减少水分进入混凝土内部。
3.4 封闭混凝土表面:采用表面密封剂,封闭混凝土表面,防止二氧化碳的渗透。
4. 混凝土碳化的修复技术4.1 碳化层剥离:通过机械或化学方法将碳化层剥离,恢复混凝土表面的健康状态。
4.2 碳化层修补:使用碳化混凝土修补材料进行修复,填补已碳化的部分。
4.3 表面修复:对表面碳化的混凝土进行刷洗、磨削等处理,改善混凝土外观。
混凝土碳化的原理及其危害
![混凝土碳化的原理及其危害](https://img.taocdn.com/s3/m/81c0a1c4b8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2b9a.png)
混凝土碳化的原理及其危害混凝土碳化是指混凝土中的主要成分——水泥浆体中的钙化合物与大气中的二氧化碳发生化学反应生成碳酸盐的过程。
混凝土碳化在建筑和基础设施中非常常见,它是一种常见的混凝土结构老化现象。
这篇文章将深入探讨混凝土碳化的原理以及它对结构的危害。
第一部分:混凝土碳化的原理1. 混凝土碳化的过程混凝土中的主要成分——水泥浆体中的钙化合物与大气中的二氧化碳发生反应,产生氢氧化钙和碳酸盐。
反应可以分为两个阶段:二氧化碳渗透到混凝土中,与水泥浆体中的钙化合物(如氢氧化钙)反应生成碳酸钙;碳酸钙进一步分解生成水和二氧化碳。
这个过程会导致混凝土的pH值下降和钙化合物的减少。
2. 影响混凝土碳化的因素混凝土碳化的速度受到多个因素的影响。
混凝土的碳酸盐饱和度会影响碳化速率。
一般来说,碳酸盐饱和度越高,混凝土的碳化速率越快。
温度、湿度和二氧化碳浓度也会影响碳化速度。
较高的温度和湿度以及较高的二氧化碳浓度会加速混凝土的碳化过程。
第二部分:混凝土碳化的危害1. 降低混凝土的韧性和强度混凝土碳化会导致混凝土中的氢氧化钙减少,从而减少混凝土的韧性和强度。
碳化还会导致混凝土内部的腐蚀性物质增多,进一步加速混凝土的老化过程。
这种减弱混凝土强度的效果对于建筑和基础设施的结构安全具有重要影响。
2. 导致钢筋锈蚀当混凝土碳化到一定程度时,碳酸钙会降低混凝土的pH值,使环境变得酸性。
这会导致混凝土中的钢筋开始锈蚀。
锈蚀的钢筋会膨胀,进而对混凝土的结构造成损坏。
锈蚀的钢筋还会导致混凝土的开裂和剥落,加速结构的老化过程。
3. 影响混凝土的耐久性混凝土碳化会降低混凝土的碱性,影响其耐久性。
通常,混凝土的碱性有助于防止钢筋锈蚀、抵抗化学侵蚀和提高混凝土的耐久性。
碳化会破坏混凝土的碱性环境,使其更容易受到化学侵蚀和其他外界因素的损害。
第三部分:观点和理解混凝土碳化是一种常见的混凝土老化现象,对建筑和基础设施的结构安全具有重要影响。
了解混凝土碳化的原理和危害对于维护和延长混凝土结构的寿命至关重要。
混凝土中碳化的原理及防治
![混凝土中碳化的原理及防治](https://img.taocdn.com/s3/m/926f39a6dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e80.png)
混凝土中碳化的原理及防治一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的材料,其具有高强度、耐久性和抗压性能好等优点。
然而,长期使用后,混凝土中会出现一种现象,即碳化。
碳化是混凝土中碳酸盐反应与水合反应相互作用的结果,会导致混凝土的力学性能下降、耐久性降低,严重影响建筑物的安全。
因此,了解混凝土中碳化的原理及防治方法对于保障建筑物的安全和延长其使用寿命具有重要意义。
二、混凝土中碳化的原理1.碳酸盐反应混凝土中含有的氢氧化钙和二氧化碳在空气中相遇时会发生反应,生成碳酸钙,这个过程称为碳酸盐反应。
碳酸钙是一种不溶于水的物质,会附着在混凝土表面,形成一层白色的物质,称为石灰皮。
当石灰皮被雨水冲刷或混凝土表面被磨损时,混凝土中的碳酸钙会溶解,释放出钙离子和碳酸根离子。
这些离子会与混凝土中的水合硅酸钙反应,生成水合钙碳酸盐。
这个过程就是碳化的开始。
2.水合反应混凝土中的主要成分是水泥,水泥中含有水合硅酸钙、水合铝酸盐和水合铁酸盐等。
当水泥与水混合时,水分子会与水泥中的化学物质反应,生成水合产物。
水合硅酸钙是最主要的水合产物,占水泥水合物质的60%~70%。
水合硅酸钙具有强度高、耐久性好的特点,是混凝土的主要力学组成部分。
但是,水合硅酸钙与空气中的二氧化碳接触时,会发生碳酸化反应,生成水合钙碳酸盐。
这个过程会导致混凝土中的水合硅酸钙逐渐减少,混凝土的强度和耐久性下降。
3.碳酸化深度和速率混凝土中的碳化深度和速率受到多种因素的影响,包括环境、混凝土配合比、孔隙结构和温度等。
通常情况下,碳酸化深度与混凝土中水泥用量和碳酸化时间成正比。
当混凝土中的水泥用量越多,碳酸化深度就越深。
碳酸化速率受到环境中二氧化碳浓度和温度的影响。
当环境中二氧化碳浓度较高或温度较高时,碳酸化速率就会加快。
三、混凝土中碳化的防治1.合理选用水泥和矿物掺合料选用高强度水泥和矿物掺合料可以降低混凝土中的碳酸化深度和速率。
高强度水泥中的硅酸盐含量较高,能够抵抗碳酸化的侵蚀。
什么叫混凝土的碳化(二)2024
![什么叫混凝土的碳化(二)2024](https://img.taocdn.com/s3/m/986a839f370cba1aa8114431b90d6c85ec3a8837.png)
什么叫混凝土的碳化(二)引言概述:
混凝土的碳化是指在混凝土中含有一定量的水分和二氧化碳的
条件下,水和二氧化碳渗入混凝土内部,使混凝土中的水泥矩阵发
生化学反应,导致混凝土的物理和力学性能发生变化。
本文将从五
个大点进行阐述混凝土的碳化现象,包括碳化的原因、碳化的危害、碳化的影响因素、碳化的检测方法以及预防混凝土碳化的措施。
正文内容:
一、碳化的原因
1. 混凝土中的水和二氧化碳相互作用
2. 水泥矩阵中的钙氢石灰石反应
3. 高温和湿度条件下的碳化
4. 次生碳酸盐的形成
二、碳化的危害
1. 减少混凝土的强度和耐久性
2. 降低混凝土结构的承载力
3. 促进钢筋锈蚀
4. 影响混凝土的外观和美观性
三、碳化的影响因素
1. 混凝土中的水胶比
2. 混凝土中的氢离子浓度
3. 混凝土中的二氧化碳浓度
4. 混凝土的孔隙度
5. 混凝土的温度和湿度条件
四、碳化的检测方法
1. PH试纸检测
2. 碳酸盐酸浸试验
3. 电阻法测定碳化深度
4. 超声波测试碳化情况
5. 红外光谱分析法
五、预防混凝土碳化的措施
1. 控制混凝土中的水胶比
2. 采取化学密封剂防止水分渗透
3. 提高混凝土浇筑质量
4. 使用防碳化剂控制碳化过程
5. 加强混凝土保护层的养护工作
总结:
混凝土的碳化是由于混凝土中的水和二氧化碳相互作用所引起的,会给混凝土的强度和耐久性带来一系列的危害。
混凝土碳化的影响因素与检测方法不同,我们可以通过控制水胶比、使用化学密封剂和防碳化剂以及加强保护层的养护工作等预防措施来降低混凝土的碳化程度,延长混凝土的使用寿命。
混凝土碳化的原理和防治方法
![混凝土碳化的原理和防治方法](https://img.taocdn.com/s3/m/8f7d6b1b443610661ed9ad51f01dc281e53a56c5.png)
混凝土碳化的原理和防治方法混凝土碳化的原理一、混凝土碳化的概念混凝土碳化是指混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生反应,生成碳酸钙的过程。
该反应会使混凝土中的pH值下降,导致钢筋锈蚀,从而影响混凝土的力学性能和耐久性能。
二、混凝土碳化的原理1.碳化反应混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙的反应式如下:Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O该反应产生的碳酸钙会覆盖在混凝土表面,阻碍氢氧化钙与二氧化碳的反应,从而使混凝土内部的pH值下降。
2.钢筋锈蚀当混凝土中pH值下降到7以下时,会引起钢筋的锈蚀。
由于钢筋与混凝土之间的黏着力不足,钢筋锈蚀会导致混凝土的破坏。
3.影响混凝土力学性能混凝土碳化会使混凝土内部的pH值下降,从而降低混凝土的强度和硬度。
同时,混凝土中的氢氧化钙与二氧化碳的反应会使混凝土的孔隙度增大,导致混凝土的抗渗性能下降。
4.影响混凝土耐久性能混凝土碳化会使混凝土内部的pH值下降,从而使混凝土中的钢筋锈蚀加速,从而降低混凝土的耐久性能。
同时,混凝土碳化还会使混凝土的抗渗性能下降,从而导致混凝土的耐久性能下降。
三、混凝土碳化的防治方法1.选用适当的混凝土配合比适当的混凝土配合比可以使混凝土中的氢氧化钙含量降低,从而减缓混凝土的碳化速度。
同时,适当的混凝土配合比还可以提高混凝土的密实度,从而改善混凝土的抗渗性能。
2.使用防碳化剂防碳化剂可以改善混凝土的性能,减缓混凝土的碳化速度。
防碳化剂可以分为物理防碳化剂和化学防碳化剂两种。
物理防碳化剂主要是通过改变混凝土内部的孔隙结构来减缓混凝土的碳化速度,而化学防碳化剂则是通过与混凝土中的氢氧化钙反应,形成一层保护层来减缓混凝土的碳化速度。
3.表面涂层处理表面涂层处理可以对混凝土表面形成一个保护层,防止二氧化碳和水分进入混凝土内部,从而减缓混凝土的碳化速度。
表面涂层处理可以分为油性涂层和水性涂层两种。
油性涂层主要是通过形成一层防水膜来防止混凝土的碳化,而水性涂层则是通过形成一层微孔隙结构的保护层来减缓混凝土的碳化速度。
混凝土碳化深度与处理措施
![混凝土碳化深度与处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/8f8af1b1e87101f69f319580.png)
混凝土碳化深度与处理措施集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]目录一、碳化作用机理 (2)二、影响商品混凝土碳化的因素 (2)三、商品混凝土碳化的预防措施 (5)四、混凝土碳化处理措施 (6)混凝土碳化的影响因素及其预防措施碳化是影响商品混凝土耐久性的一个重要因素。
本文对商品混凝土碳化的影响因素及其预防措施进行了总结。
从商品混凝土本身的密实度和碱性大小的角度考虑,商品混凝土的碳化受材料、环境和施工等因素的影响。
降低水灰比、优化配合比设计、加强养护和增加保护层厚度可以提高商品混凝土的抗碳化能力。
一、碳化作用机理空气中CO2渗透到商品混凝土内,与其碱性物质发生化学反应生成碳酸盐和水,使商品混凝土碱度降低的过程称为商品混凝土碳化,也可称为中性化,其化学反应为:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使商品混凝土空隙中充满了饱和Ca(OH)2溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,称为钝化膜。
碳化本身对商品混凝土没有破坏作用,其主要危害是由于碳化会降低商品混凝土的碱度。
当碳化超过商品混凝土的保护层时,在水与空气同时存在的条件下,钢筋开始生锈。
钢筋锈蚀产生的体积膨胀将导致钢筋长度方向出现纵向裂缝,并使保护层脱落,进而使得构件的截面减小、承载能力降低,最终将使结构构件破损或者失效。
二、影响商品混凝土碳化的因素影响商品混凝土碳化最主要的因素是商品混凝土本身的密实度和碱性大小,即商品混凝土的渗透性及其Ca(OH)2含量。
影响商品混凝土碳化的因素主要分为三个方面:材料因素、环境因素和施工因素。
2.1 材料因素材料因素包括水灰比、水泥品种与用量、掺合料、、骨料品种与级配、商品混凝土表面覆盖层等等,主要通过影响商品混凝土的碱度和密实性来影响商品混凝土的碳化速度。
2.1.1 水灰比水灰比是决定混凝土性能的重要参数,对混凝土碳化速度影响极大。
混凝土碳化原因及控制
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混凝土碳化原因及控制混凝土碳化是指在环境中二氧化碳的作用下,混凝土中的碱性成分(主要是氢氧化钙)与二氧化碳反应生成碳酸盐的过程。
这种反应会导致混凝土中钙离子减少,使得混凝土的碱性降低,从而威胁到混凝土结构的耐久性和承载力。
1.混凝土材料:混凝土中水泥的质量、配料比、强度等因素会直接影响碳化的程度。
水泥质量差、配料不当会导致混凝土孔结构不均匀,从而加速碳化的发生。
2.外部环境:二氧化碳的浓度、湿度、温度等环境因素都会对混凝土的碳化产生影响。
湿度高、温度适宜的环境会加速混凝土中二氧化碳的溶解和渗透,导致碳化加剧。
3.外部因素:外部雨水、酸雨、大气污染物等也是加速混凝土碳化的因素。
雨水中的酸性物质会与二氧化碳发生反应,使得碳化的速度加快。
为了控制混凝土碳化,可以采取以下几种措施:1.防止二氧化碳渗透:加强混凝土结构的防水性能,减缓二氧化碳在混凝土中的渗透,可以采用防水层、防渗剂等材料进行处理。
2.提高混凝土表面的碱性:通过涂覆碱性物质(如含氢氧化钙的涂料)来提高混凝土表面的碱性,延缓碳化的发生。
3.控制混凝土的水胶比:合理控制水胶比可以降低混凝土的孔隙率,减少二氧化碳的渗透,从而延缓碳化的发生。
同时也要合理选择水泥种类和控制水泥与水的反应量。
4.使用抗碳化混凝土和添加剂:抗碳化混凝土可以通过控制原材料的选择和配比来减缓碳化的发生。
另外,可以添加一些抗碳化剂(如磷酸盐)来提高混凝土的耐碳化性能。
5.加强维护和保护:定期进行维护和保护措施,及时修补开裂和脱落部位,减少二氧化碳的侵入。
总之,为了控制混凝土碳化,需要从混凝土材料和结构设计两个方面入手,合理控制水泥质量和水胶比,加强混凝土的防水性能和碱性,减少二氧化碳的渗透,并及时进行维护和保护。
这些措施将有助于延缓混凝土的碳化过程,提高混凝土结构的耐久性和承载力。
什么是混凝土碳化,混凝土碳化怎么处理(一)
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什么是混凝土碳化,混凝土碳化怎么处理(一)引言概述:混凝土碳化是指碳酸盐离子侵蚀混凝土结构的过程,常发生在混凝土表面。
碳化会导致混凝土结构的强度下降、腐蚀钢筋以及降低结构的耐久性。
因此,对混凝土碳化的处理是确保结构安全和延长使用寿命的必要措施。
本文将介绍混凝土碳化的定义及成因,并讨论处理碳化混凝土的方法。
正文:1. 混凝土碳化的定义- 碳化是指空气中的二氧化碳与混凝土中的水合氧化钙反应,生成碳酸盐的过程。
- 混凝土碳化一般在混凝土表面开始出现并逐渐向内部扩散。
- 碳化会导致混凝土pH值降低,钢筋易受到腐蚀,混凝土结构的强度和耐久性受到损害。
2. 混凝土碳化的成因- 环境因素:空气中的CO2是混凝土碳化的主要来源,高温、高湿等环境条件有利于碳化的发生。
- 混凝土配合比:水灰比过高、水泥粉磨度不足等会加速碳化的发生。
- 混凝土表面涂层:缺乏或损坏的表面涂层无法有效地阻止二氧化碳的渗透,加速混凝土碳化。
3. 处理碳化混凝土的方法- 表面修补:对已碳化的混凝土表面进行修补,修复好损坏的部分,阻止碳酸盐进一步侵蚀混凝土。
- 防水涂层:施加耐碳化的防水涂层,阻止二氧化碳的渗透,减缓混凝土碳化的速度。
- 封闭微细裂缝:微细裂缝是二氧化碳渗透混凝土的通道,封闭这些裂缝可以减少碳化的发生。
- 加固结构:对碳化严重的结构进行加固处理,提高结构的强度和耐久性。
- 改进配合比:合理控制混凝土的配合比,减少水灰比,提高混凝土的抗碳化能力。
4. 预防碳化混凝土的措施- 增加混凝土覆盖层厚度,减少二氧化碳渗透。
- 使用高性能水泥和控制水灰比,降低混凝土碳化的风险。
- 定期维护和检查混凝土结构,及早发现和处理碳化问题。
- 合理设计混凝土结构,避免出现过大的温湿度差。
总结:混凝土碳化是混凝土结构中碳酸盐离子侵蚀导致结构强度下降和耐久性降低的过程。
处理碳化混凝土可采取表面修补、防水涂层、封闭微细裂缝、加固结构以及改进配合比等方法。
混凝土中的碳化原理及防治措施
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混凝土中的碳化原理及防治措施一、背景混凝土是一种非常重要的建筑材料,广泛应用于建筑、桥梁、隧道和水利工程等领域。
然而,混凝土在使用中会受到各种因素的影响,其中之一就是碳化。
碳化是混凝土中的一种化学反应,它会降低混凝土的强度和耐久性,对混凝土结构的安全性产生不利影响。
因此,了解混凝土中的碳化原理及防治措施非常重要,可以帮助我们更好地保护混凝土结构,延长其使用寿命。
二、混凝土中的碳化原理1. 碳化的定义碳化是指混凝土中水泥石与二氧化碳发生反应,生成碳酸钙的过程。
这种反应会使混凝土中的钙离子溶解,进而导致混凝土中的水泥石骨架发生破坏,从而降低混凝土的强度和耐久性。
2. 碳化的影响因素(1)碳化作用的时间:当混凝土中的水泥石与空气中的二氧化碳接触一段时间后,才会发生碳化反应。
因此,碳化反应的速度与时间成正比。
(2)环境温度:温度对碳化反应的速度有很大影响。
一般来说,温度越高,碳化反应的速度越快。
(3)湿度:湿度也会影响碳化反应的速度。
当混凝土中的相对湿度较高时,碳化反应的速度会加快。
(4)混凝土中的氧气含量:当混凝土中的氧气含量较高时,碳化反应的速度也会增加。
3. 碳化的反应式混凝土中的碳化反应式为:Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O其中,Ca(OH)2代表水泥石,CO2代表空气中的二氧化碳,CaCO3代表生成的碳酸钙。
三、混凝土中碳化的防治措施1. 采用高强度水泥采用高强度水泥可以增加混凝土的强度和耐久性,从而减缓混凝土中的碳化反应。
此外,高强度水泥的抗渗性也更好,可以降低混凝土中的水分含量,减少碳化反应的速度。
2. 采用氧化镁水泥氧化镁水泥是一种特殊的水泥,它可以在碳化环境中形成镁钙水化硅酸盐胶凝材料,从而增加混凝土的强度和耐久性。
此外,氧化镁水泥的抗碳化性能也比普通水泥更好。
3. 增加混凝土的密实度混凝土的密实度越高,水分含量越低,碳化反应的速度就会越慢。
因此,在混凝土的配合中,应尽可能控制混凝土的水灰比,减少混凝土中的孔隙和空隙。
混凝土碳化机理及处理措施
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混凝土碳化机理及处理措施
一、混凝土的碳化机理
1.1 碳化定义
混凝土碳化是指混凝土中存在的碳酸盐与二氧化碳(CO2)反应,从而影响混凝土的性能和寿命。
1.2 碳化过程
混凝土中的主要碳酸盐成分是方解石和钙长石。
当二氧化碳和水进入混凝土内部时,二氧化碳和水形成碳酸,然后与混凝土中的钙离子反应生成钙碳酸盐,这就是混凝土的碳化过程。
1.3 碳化的影响
混凝土的碳化会导致混凝土内钢筋锈蚀,破坏钢筋与混凝土之间的粘结力,进而影响混凝土的强度和耗久性能。
二、混凝土碳化的处理措施
2.1 预防混凝土碳化
1.合理的混凝土配合比和施工工艺是预防混凝土碳化的关键。
2.使用含有硅的材料,在混凝土内形成一层雨衣样的保护层,可防止二氧化碳的侵蚀。
3.加装空气污染的治理设施,减少二氧化碳的排放,从源头上较好的预防混凝土碳化。
2.2 处理混凝土碳化
1.表面保护层处理:采用环氧树脂或聚氨酯等高分子材料涂覆在混凝土表面,遮盖混凝土表面的小裂缝,对混凝土的碳化起较好的保护作用。
2.碳化层深度的测量:通过非破坏性检测技术,确定混凝土碳化的深度,有针对性地进行修补处理。
3.使用碱性水泥浆涂覆处理:碱性水泥能够提高混凝土的pH值,降低碳化反应的速率。
三、
混凝土碳化是导致混凝土老化的主要原因之一。
在混凝土的生产和使用中,应采取预防措施,以尽可能减轻其对混凝土的影响。
对于已经发生碳化的混凝土,应选择适当的处理手段及时修缮,保证其使用寿命和安全性。
混凝土碳化原理及防治方法
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混凝土碳化原理及防治方法一、混凝土碳化原理混凝土碳化是指混凝土中的水泥石中的氢氧化钙和二氧化碳在空气中相遇后形成碳酸钙的过程。
碳酸钙的生成会导致混凝土中的pH值下降,从而使混凝土中的钢筋失去保护,从而加速钢筋锈蚀的速度。
混凝土碳化的原因多种多样,主要包括以下几个方面:1. 混凝土表面暴露:混凝土表面的暴露程度越高,暴露时间越长,混凝土碳化的速度就越快。
2. 水泥品质:水泥中氧化钙含量越高,混凝土碳化的速度就越快。
3. 混凝土强度:强度越低的混凝土,其碳化速度也越快。
4. 外界环境:外界环境中的二氧化碳浓度越高,混凝土碳化的速度也就越快。
二、混凝土碳化的危害混凝土碳化会对混凝土结构的耐久性产生极大的影响,主要表现在以下几个方面:1. 降低混凝土的pH值:混凝土中的pH值在碳化的过程中会下降,从而使得混凝土中的钢筋失去保护,加速钢筋锈蚀的速度。
2. 减少混凝土的抗压强度和抗拉强度:混凝土碳化会导致混凝土中的钙化合物被分解,从而减少混凝土的抗压强度和抗拉强度。
3. 提高混凝土的渗透性:混凝土碳化会使混凝土中的孔隙变得更加开放,从而提高混凝土的渗透性。
4. 加速混凝土的老化:混凝土碳化会加速混凝土的老化,从而缩短混凝土结构的使用寿命。
三、混凝土碳化的防治方法为了保证混凝土结构的耐久性,必须采取一系列的措施来防止混凝土碳化。
以下是几种有效的混凝土碳化防治方法:1.提高混凝土品质:通过提高混凝土的材料品质和施工质量来减缓混凝土碳化的速度。
2. 防止混凝土表面暴露:通过使用合适的保护材料来遮盖混凝土表面,从而减缓混凝土碳化的速度。
3. 使用防碳化混凝土:防碳化混凝土是一种特殊配方的混凝土,它的碳化速度非常缓慢,可以有效地防止混凝土碳化。
4. 使用耐碳化剂:耐碳化剂是一种特殊的化学剂,可以在混凝土中形成一层保护膜,从而防止混凝土碳化。
5. 采用电化学防腐技术:电化学防腐技术是一种利用电流和电位控制钢筋锈蚀的技术,可以有效地防止钢筋的锈蚀,从而减缓混凝土碳化的速度。
混凝土碳化机理及处理措施
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1 前⾔ 混凝⼟的强度和耐久性是混凝⼟结构的两个重要指标。
现⾏规范对强度指标有详细的计算和试验⽅法,达不到指标的即为不合格产品,⽽对耐久性,却没有严格的衡量参数,同⼀强度指标的混凝⼟其实际耐久性可能相差很⼤。
混凝⼟抗碳化能⼒是衡量混凝⼟结构耐久性⾮常重要的⼀个指标。
过去由于在设计和施⼯时对混凝⼟碳化问题重视不够,导致混凝⼟抗碳化能⼒较低,造成不少建筑物的耐久性差,被迫提前加固。
本⽂通过对混凝⼟碳化和钢筋去钝化物理化学反应的分析,揭⽰了混凝⼟碳化对结构破坏的机理和规律,提出了在设计和施⼯时对混凝⼟防碳化处理的建议,并提供了⼀些在除险加固⼯程中实⽤的防碳化处理⽅案。
2 混凝⼟碳化机理 拌和混凝⼟时,硅酸盐⽔泥的主要成份CaO⽔化作⽤后⽣成Ca(OH)2,它在⽔中的溶解度低,除少量溶于孔隙液中,使孔隙液成为饱和碱性溶液外,⼤部分以结晶状态存在,成为孔隙液保持⾼碱性的储备,它的PH值为12.5~13.5.空⽓中的CO2⽓体不断地透过混凝⼟中未完全充⽔的粗⽑细孔道,⽓相扩散到混凝⼟中部分充⽔的⽑细孔中,与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进⾏中和反应。
反应产物为CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉积于⽑细孔中。
该反应式为:Ca(OH)2 CO2→CaCO3↓ H2O反应后,⽑细孔周围⽔泥⽯中的羟钙⽯补充溶解为Ca2 和OH-,反向扩散到孔隙液中,与继续扩散进来的CO2反应,⼀直到孔隙液的PH值降为8.5~9.0时,这层混凝⼟的⽑细孔中才不再进⾏这种中和反应,此时即所谓“已碳化”。
确切地说,碳化应称为碳酸盐化。
另外,凡是能与Ca(OH)2进⾏中和反应的⼀切酸性⽓体,如SO2、SO3、H2S以⾄于⽓相HCI等,均能进⾏上述中和反应,使混凝⼟碱度降低,故混凝⼟碳化应⼴义地称为“中性化”。
混凝⼟表层碳化后,⼤⽓中的CO2继续沿混凝⼟中未完全充⽔的⽑细孔道向混凝⼟深处⽓相扩散,更深⼊地进⾏碳化反应。
碳化后的混凝⼟质地疏松,强度降低。
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混凝土碳化机理及处理措施朱茂根田芝龙李建民1 前言混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标。
现行规范对强度指标有详细的计算和试验方法,达不到指标的即为不合格产品,而对耐久性,却没有严格的衡量参数,同一强度指标的混凝土其实际耐久性可能相差很大。
混凝土抗碳化能力是衡量混凝土结构耐久性非常重要的一个指标。
过去由于在设计和施工时对混凝土碳化问题重视不够,导致混凝土抗碳化能力较低,造成不少建筑物的耐久性差,被迫提前加固。
本文通过对混凝土碳化和钢筋去钝化物理化学反应的分析,揭示了混凝土碳化对结构破坏的机理和规律,提出了在设计和施工时对混凝土防碳化处理的建议,并提供了一些在除险加固工程中实用的防碳化处理方案。
2 混凝土碳化机理拌和混凝土时,硅酸盐水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca(OH)2,它在水中的溶解度低,除少量溶于孔隙液中,使孔隙液成为饱和碱性溶液外,大部分以结晶状态存在,成为孔隙液保持高碱性的储备,它的PH值为12.5~13.5。
空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道,气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中,与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和反应。
反应产物为CaCO3和H2O,CaCO3溶解度低,沉积于毛细孔中。
该反应式为:Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O反应后,毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为Ca2+和OH-,反向扩散到孔隙液中,与继续扩散进来的CO2反应,一直到孔隙液的PH值降为8.5~9.0时,这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应,此时即所谓“已碳化”。
确切地说,碳化应称为碳酸盐化。
另外,凡是能与Ca(OH)2进行中和反应的一切酸性气体,如SO2、SO3、H2S以至于气相HCI 等,均能进行上述中和反应,使混凝土碱度降低,故混凝土碳化应广义地称为“中性化”。
混凝土表层碳化后,大气中的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散,更深入地进行碳化反应。
碳化后的混凝土质地疏松,强度降低。
3 混凝土中钢筋锈蚀机理最初的混凝土孔隙中充满了饱和Ca(OH)2溶液,它使钢筋表层发生初始的电化学腐蚀,该腐蚀物在钢筋表面形成一层致密的覆盖物,即Fe2O3和Fe3O4,这层覆盖物称为钝化膜,在高碱性环境中,即PH≥11.5时,它可以阻止钢筋被进一步腐蚀。
当混凝土碳化深度超过保护层达到钢筋表面时,钢筋周围孔隙液的PH值降低到8.5~9.0,钝化膜被破坏,钢筋将完成电化学腐蚀,导致钢筋锈蚀。
2Fe+O2→2FeOFeO+H2CO3→FeCO3+H2O4FeCO3+10H2O+O2→4Fe(OH)3+4H2CO3钢筋一生锈,体积增大,破坏了混凝土覆盖层,沿钢筋产生裂缝。
水、空气进入裂缝,加速了钢筋的锈蚀。
当然,引起混凝土中钢筋锈蚀的因素不只是混凝土的碳化,其中氯化物就是一个非常重要的影响因素。
事实上,氯化物引起的钢筋去钝化一般要比混凝土碳化引起的钢筋去钝化要严重得多。
例如同样是C45级混凝土,如果钢筋去钝化时间都是50年,则在一般的碳化环境中,混凝土最小保护层厚度只要1cm,而在含氯化物的环境中,就至少要7cm。
因此,在氯化物影响明显的工程(如海洋工程)中,在考虑混凝土碳化对钢筋锈蚀的影响时更要考虑到氯化物的影响。
4 影响混凝土碳化的因素大气中结构混凝土的碳化通常是一个缓慢过程。
碳化速度取决于混凝土渗透性与大气的CO2浓度,大体上符合费克扩散定律。
表示混凝土碳化深度与时间关系的经验公式为:x=·=k·t0.5式中 x—碳化深度,mm;k—碳化系数,mm·S-0.5;Dk—通过已碳化混凝土的CO2扩散系数,mm2·S-1;C—混凝土表面CO2浓度,g·mm-3;b—单位体积混凝土碳化所需的CO2量,g·mm-3;t—碳化时间,s。
k值主要取决于混凝土渗透性和环境条件。
环境条件包括湿度、温度和CO2浓度等;混凝土渗透性取决于混凝土成品的密实性,而密实性又取决于水泥品种、骨料种类、水灰比,浇筑养护质量等。
4. 1 环境条件因为碳化是液相反应,十分干燥的混凝土即一直处于相对湿度低于25%空气中的混凝土很难碳化;在空气湿度50%~75%的大气中,不密实的混凝土最容易碳化;但在相对湿度>95%的潮湿空气中或在水中的混凝土反而难以碳化,这是因为混凝土含水时透气性小,碳化慢;在湿度相同时,风速愈高、温度愈高,混凝土碳化也愈快;混凝土碳化速度与空气中CO2浓度的平方根成正比。
4. 2 水泥品种一般说来,普通硅酸盐水泥要比早强硅酸盐水泥碳化稍快,掺混合材的水泥碳化速度更快,混合材掺量越大,碳化速度越快。
掺用优质减水剂或加气剂,可以大大改善混凝土的和易性,减小水灰比,制成密实的混凝土,使碳化减慢。
尤其是加气减水剂,由于抗冻性提高,可以大大改善钢筋混凝土建筑物的耐久性。
4. 3 骨料种类混凝土中的骨料本身一般比较坚硬、密实,总的说来,天然砂、砾石、碎石比水泥浆的透气性小,因此混凝土的碳化主要通过水泥浆体进行。
但是,在轻混凝土中,由于轻质骨料本身气泡多,透气性大,所以能通过骨料使混凝土碳化。
一般说来,轻混凝土比普通混凝土碳化快,需要掺用加气剂或减水剂来减缓它的碳化速度。
4. 4 水灰比混凝土的碳化速度与它的透气性有很密切的关系,混凝土的透气性越小,碳化进行越慢。
水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实,透气性小,因而碳化速度就慢。
同理,单位水泥用量多的混凝土碳化较慢。
4. 5 浇筑与养护质量密实的混凝土表层孔隙很小,易从潮湿的空气中吸取水分而充满水,故不易碳化;欠密实的混凝土表层中大孔隙内无水,CO2可以由气相扩散到充满水的毛细孔隙而完成碳化。
所以越是密实的混凝土其抗碳化能力越高。
混凝土浇筑与养护质量是影响混凝土密实性的一个重要因素。
如果混凝土浇筑时不规范,特别是振捣不密实,以及养护方法不当、养护时间不足时,就会造成混凝土内部毛细孔道粗大,且大多相互连通,严重时会引起混凝土再现蜂窝、裂缝等缺陷,使水、空气、侵蚀性化学物质沿着粗大的毛细孔道或裂缝进入混凝土内部,从而加速混凝土的碳化和钢筋腐蚀。
5 混凝土碳化处理的工程措施5. 1 碳化处理方法混凝土碳化的程度不同,部位不同,处理方法也不同。
对碳化深度过大,钢筋锈蚀明显、危及结构安全的构件应拆除重建;对碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度,碳化层比较坚硬的,可用优质涂料封闭;对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽然较小但碳化层疏松剥落的,均应凿除碳化层,粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土;对钢筋锈蚀严重的,应在修补前除锈,并应根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。
防碳化处理后的结果要达到阻止或尽可能减缓外界有害气体进入混凝土内侵蚀,使混凝土内部和钢筋一直处在高碱性环境中。
5. 2 几种实用的混凝土碳化处理方案5. 2. 1 环氧厚浆涂料1. 性能特点环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成,适用于混凝土表层封闭。
它具有以下一些特点:①、稳定性好。
该涂料在大气、淡水、海水及酸碱溶液等介质中长期稳定。
②、物理机械性能好。
该涂料附着力强,涂层坚硬耐磨,耐热性及电绝缘性好。
③、密封性能好。
该涂料涂刷后能完全密闭受涂物表面,耐水、耐湿。
④、保护周期长。
使用寿命在12年以上。
⑤、施工方便。
既适合手工涂刷,又适合机械喷涂。
2. 施工工艺(1)表面处理混凝土表面处理是除掉混凝土上的污迹、浮物,一般有手工清理和机械清理两种方法。
手工清理用钢丝刷在混凝土上来回拉刷,直至除掉混凝土表面的污迹,再用水清洗。
机械清理常用喷砂及高压水、高压气冲洗,以不损伤混凝土表层为限。
表面处理后,对于混凝土上显露出来的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷要先进行修补,完全补好后才能进行涂装,这样才能彻底保护混凝土。
混凝土表面处理后待完全干燥后才能进行涂装。
(2)涂料使用要求环氧厚浆涂料分甲、乙两组分,使用时一般按甲、乙组分比7∶1混合均匀后使用。
配制量要根据需求适量配制,及时用完。
二次涂装要在一次涂装漆膜完全干燥后进行。
(3)表面涂装环氧厚浆涂料的人工涂装方法与一般涂料相同,机械喷涂采用高压无气喷涂工艺。
(4)用量环氧厚浆涂料固体组分多,挥发组分少,一般应涂刷3~4遍,厚度达到250μm左右,用量0.5~0.6kg/m2。
5. 2. 2 硅粉砂浆硅粉砂浆由普遍水泥砂浆掺和硅粉拌制而成,适用于混凝土碳化层凿除后的重新粉刷。
硅粉砂浆因其优越的力学性能和抗渗性能而尤其适用于船闸、通航节制闸闸室岸翼墙墙面的防碳化处理。
根据试验,其抗冲磨性能比C60水泥砂浆高1.5倍,其抗压强度达120MPa,抗拉强度5.2MPa,粘结强度3.6MPa,CO2浓度为30%的28d碳化试验的碳化深度为0。
硅粉砂浆的施工工艺为:混凝土表面凿毛、冲洗、刷水泥硅粉净浆、粉硅粉砂浆,养护14d。
硅粉砂浆粉层厚度一般为2cm左右。
5. 2. 3 混凝土结构变形缝的缝面处理混凝土结构变形缝的缝面处理难于一般方法进行防碳化处理。
为阻缓缝内混凝土的继续碳化,并能满足变形缝的变形要求,对于水上部位的变形缝,可采用华东水利设计研究院研制的SR嵌缝膏进行表面封闭;对水下部位的变形缝,可采用南京水利科学研究院研制的SBS 改性沥青灌注封闭,能起到闭气止水的双重作用。
参考文献1.洪定海.混凝土中钢筋的腐蚀与保护.北京:中国铁道出版社,19982.郑昌利.用硅粉水泥砂浆修复船闸闸墙.水运工程.1994(7)3.水利部基本建设工程质量检测中心.扬中市水闸工程现状检测报告.19974.孔繁余.节制闸加固更新改造.水利学术优秀论文成果荟萃.南京:河海大学出版社,1999作者单位:扬中市水利农机局。