混凝土的碳化及影响因素

合集下载

混凝土碳化值

混凝土碳化值

混凝土碳化值一、什么是混凝土碳化值?混凝土碳化值是衡量混凝土材料耐久性的重要指标之一。

它指的是混凝土内部因二氧化碳的作用而导致碱性水泥基料中的钙化学性质逐渐减弱,从而影响混凝土材料的物理和机械性能。

二、混凝土碳化值的影响因素混凝土碳化值的大小会受到以下几个因素的影响:1. 混凝土的配比和材料混凝土的配比和材料是影响碳化值的重要因素之一。

合理的配比可以提高混凝土的密实性和均匀性,减少碳化的可能性。

同时,选用质量优良的水泥和骨料也可以减缓混凝土的碳化速度。

2. 混凝土的孔隙结构混凝土中的孔隙结构对其碳化值有直接影响。

孔隙结构越紧密,混凝土的碳化速度越慢。

而存在较多大孔和连通孔的混凝土则容易导致快速碳化。

3. 外界环境条件外界环境条件对混凝土碳化值的影响也不可忽视。

较高的温度和湿度会加速混凝土的碳化过程,而较低的温度和湿度则会减缓碳化速度。

此外,混凝土表面的暴露度也会影响碳化值,暴露在空气中的混凝土碳化速度更快。

4. 使用寿命和维护措施混凝土的使用寿命和维护措施也会对碳化值产生影响。

正常使用和维护的混凝土结构,碳化速度较慢;而长期受到各种不利因素的影响,并未得到及时维修和保养的混凝土,碳化值较高。

三、混凝土碳化值的测量方法1. pH试剂法pH试剂法是一种常用的测量混凝土碳化值的方法。

首先,将混凝土样品研磨成粉末状,然后与pH试剂混合,并通过改变颜色的方式来判断样品的碱度程度,从而得到碳化值。

2. 碱度滴定法碱度滴定法是另一种常用的测量混凝土碳化值的方法。

它通过向混凝土样品中滴加稀盐酸溶液,然后用酚酞指示剂将试液由红变蓝,直到颜色不再变化,记录滴定所用的盐酸溶液的体积,从而计算混凝土的碳化值。

3. 饱和溶液法饱和溶液法是一种间接测量混凝土碳化值的方法。

它通过浸泡混凝土样品于pH值逐渐递减的溶液中,然后测量溶液中钙离子含量的变化,从而计算出混凝土的碳化值。

四、混凝土碳化值的评价混凝土碳化值的评价是判断混凝土材料耐久性的重要依据。

混凝土碳化的原理及其危害

混凝土碳化的原理及其危害

混凝土碳化的原理及其危害一、混凝土碳化的定义和概述混凝土碳化是指混凝土中的碳酸盐与空气中的二氧化碳反应,形成碳酸钙的过程。

在混凝土中,主要存在的碳酸盐是钙基碳酸盐,其中又以普通钙质水泥中的钙基碳酸盐为主。

混凝土碳化是一种自然老化现象,会对混凝土结构的性能和使用寿命产生影响。

二、混凝土碳化的原理混凝土碳化的原理是混凝土中的碳酸盐与空气中的二氧化碳反应,形成碳酸钙。

这个过程可以分为以下几个步骤:1.空气中的二氧化碳进入混凝土中空气中的二氧化碳含量大约为0.03%,当二氧化碳进入混凝土中后,会与混凝土中的水反应,形成碳酸。

2.碳酸与混凝土中的钙离子发生反应混凝土中的钙离子与碳酸发生反应,形成碳酸钙。

这个过程可以表示为:Ca2+ + CO2 + H2O → CaCO3 + 2H+3.碳酸钙沉积在混凝土中碳酸钙是一种不溶于水的物质,会沉积在混凝土中,形成碳化层。

随着时间的推移,碳化层会不断扩散,影响混凝土的性能和使用寿命。

三、混凝土碳化的危害混凝土碳化会对混凝土结构的性能和使用寿命产生影响,主要表现在以下几个方面:1.降低混凝土的强度碳酸钙的体积比碳酸盐大,会导致混凝土的体积膨胀,从而降低混凝土的强度。

2.降低混凝土的耐久性碳酸钙的形成会使混凝土中的钙离子流失,从而降低混凝土的碱度,使得混凝土失去对钢筋的保护作用,从而导致钢筋锈蚀、混凝土龟裂等问题。

3.影响混凝土的外观混凝土中的碳酸钙会使混凝土表面呈现出灰色或白色,影响混凝土的外观。

4.影响混凝土的使用寿命混凝土碳化会导致混凝土中的钢筋锈蚀、混凝土龟裂等问题,从而影响混凝土的使用寿命。

四、混凝土碳化的预防措施为了避免混凝土碳化带来的危害,需要采取以下预防措施:1.降低混凝土的水泥用量混凝土中的水泥含量越高,混凝土碳化的速度就越快。

因此,可以采用低水泥配合比的混凝土来降低混凝土碳化的速度。

2.加强混凝土的密实性混凝土的密实性越好,空气中的二氧化碳就越难进入混凝土中,从而降低混凝土碳化的速度。

什么叫混凝土的碳化(一)

什么叫混凝土的碳化(一)

什么叫混凝土的碳化(一)引言:混凝土的碳化是指混凝土中所含的碳酸盐在大气中的作用下发生化学反应,导致碳酸盐溶解或转化为二氧化碳和水,从而引起混凝土碳化现象。

混凝土的碳化是混凝土结构耐久性的一个重要指标,对于加强混凝土的抗碳化能力和延长混凝土的使用寿命具有重要意义。

正文:一、影响混凝土碳化的因素1. 大气环境:酸性、碱性与湿度是影响混凝土碳化的关键因素之一。

高温、潮湿的环境会加速混凝土碳化的速度。

2. 混凝土配比:水灰比、水胶比、用水质量等都会直接影响混凝土碳化的程度。

3. 混凝土成分:粉煤灰、硅灰、膨胀剂等添加剂的使用会对混凝土碳化产生不同的影响。

4. 混凝土修补材料:修补材料的选择和使用会影响混凝土碳化的扩散和抵抗能力。

5. 混凝土施工质量:混凝土的浇筑方式、养护条件等对混凝土的碳化产生重要影响。

二、混凝土碳化的过程1. 碳酸盐的溶解:大气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙反应,产生碳酸钙。

碳酸钙溶解在水中,形成氢氧根离子和碳酸盐离子。

2. 碳酸盐的转化:混凝土中的氢氧根离子与二氧化碳反应,生成碳酸根离子和水。

碳酸盐溶解于水中的过程称为碳酸盐的转化。

3. 混凝土中碳酸盐的迁移:碳酸盐会通过孔隙迁移到混凝土的内部,导致混凝土内部的碳化现象。

4. 混凝土碳化带的形成:混凝土中碳酸盐的迁移逐渐形成了混凝土碳化带,尤其是在混凝土表面和暴露部位。

5. 碳化对混凝土性能的影响:混凝土碳化会导致混凝土的物理与力学性能下降,如强度降低、抗渗性能变差等。

三、混凝土碳化的危害1. 结构强度降低:混凝土碳化会导致混凝土的强度降低,影响结构的承载力。

2. 具有腐蚀性:碳酸盐的产生会导致混凝土的pH值下降,使得混凝土中的钢筋易受腐蚀。

3. 影响使用寿命:混凝土碳化会使混凝土结构的使用寿命缩短,增加维修与更换成本。

4. 对环境的影响:混凝土碳化会加剧大气中的二氧化碳排放,对环境造成负面影响。

四、混凝土碳化的防治措施1. 选择合适的混凝土配比:优化配合比,控制水灰比、水胶比等,提高混凝土的致密性和强度。

混凝土碳化原理

混凝土碳化原理

混凝土碳化原理混凝土碳化是指混凝土中的水泥基体中的碳酸盐与二氧化碳反应生成碳酸盐的过程。

混凝土碳化是混凝土耐久性的重要指标之一,混凝土碳化会导致钢筋锈蚀,从而降低混凝土的承载能力和使用寿命。

因此,了解混凝土碳化原理对于混凝土结构的设计和维护具有重要意义。

混凝土碳化的原理主要包括以下几个方面:1. 碱性物质的影响。

混凝土中的水泥基体具有一定的碱性,当混凝土遇到二氧化碳时,碱性物质会中和二氧化碳,生成碳酸盐。

这种化学反应会导致混凝土中的钙化合物溶解,从而使得混凝土的碱性降低,进而促进混凝土的碳化。

2. 水分的影响。

混凝土中的水分是碳化的重要影响因素之一。

水分可以促进二氧化碳的渗透和扩散,加速混凝土的碳化过程。

此外,水分还可以溶解混凝土中的钙化合物,使得混凝土的碱性降低,从而促进碳化的进行。

3. 温度的影响。

温度对混凝土碳化的影响主要表现在二氧化碳的渗透和扩散速度上。

一般情况下,温度越高,二氧化碳的渗透和扩散速度越快,碳化的速度也会相应增加。

4. 氧气的影响。

氧气是混凝土碳化的必要条件之一。

氧气可以促进混凝土中碳酸盐的生成,加速混凝土的碳化过程。

因此,通风良好的混凝土结构更容易发生碳化。

总的来说,混凝土碳化是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。

为了延缓混凝土的碳化过程,可以采取一些措施,如控制混凝土中的水分含量、提高混凝土的密实性、采用防碱材料等。

同时,在混凝土结构的设计和维护中,也需要考虑混凝土碳化的影响因素,以确保混凝土结构的安全和耐久性。

在实际工程中,通过对混凝土碳化原理的深入研究,可以为混凝土结构的设计和维护提供科学依据,延长混凝土结构的使用寿命,提高混凝土结构的耐久性。

因此,加强对混凝土碳化原理的研究具有重要的理论和实际意义。

混凝土碳化影响因素分析

混凝土碳化影响因素分析

混凝土碳化影响因素分析
1.水泥质量:水泥是混凝土中最重要的材料之一,对混凝土碳化有着重要影响。

水泥的碳化性能与其化学成分、石膏含量、活性指数等有关。

高活性水泥和低石膏含量的水泥,其碳化速度相对较快。

2.混凝土配合比:混凝土碳化速度与混凝土中水灰比有密切关系。

当水灰比过大时,混凝土内的水分较多,有利于气体渗透,从而加速了水泥的碳化速度。

因此,合理的配合比设计对减缓混凝土碳化过程有着显著的影响。

3.环境温度:环境温度也是影响混凝土碳化的重要因素之一、一般来说,环境温度越高,混凝土碳化速度就越快。

这是因为高温条件下,水泥胶体的水化反应速度加快,导致混凝土内的水分挥发加剧,碳酸盐的形成速度相应也会加快。

4.氧气浓度:氧气是混凝土碳化的必要条件之一,氧气浓度越高,混凝土碳化的速度也就越快。

这是因为与氧气反应生成二氧化碳和水,是混凝土碳化的主要驱动力之一
5.相对湿度:相对湿度也是影响混凝土碳化的重要因素之一、相对湿度越高,混凝土内的水分也就越多,有利于二氧化碳渗透和碳化的发生。

而在相对湿度较低的情况下,混凝土中的水分含量较低,碳化的速度也会减慢。

以上是混凝土碳化影响因素的简要分析。

在实际施工中,我们应该合理选择水泥材料,进行恰当的配合比设计,并注重环境温度和相对湿度的控制,以减缓混凝土碳化过程,延长混凝土的使用寿命。

混凝土碳化

混凝土碳化

混凝土碳化文档标题:混凝土碳化一、引言混凝土碳化是指混凝土中的水泥石碳酸钙与大气中二氧化碳反应,形成碳酸钙的化学过程。

混凝土碳化是混凝土耐久性的重要指标之一,主要影响混凝土的力学性能和耐久性。

本文将对混凝土碳化的原理、检测方法、碳化机理、影响因素以及防治措施进行详细介绍。

二、混凝土碳化的原理混凝土碳化的原理是由于二氧化碳的渗透,使水泥石中的碳酸钙分解,释放出水和二氧化碳,从而导致混凝土中水泥石中的碳酸钙含量减少,影响到混凝土的性能。

三、混凝土碳化的检测方法1. pH试纸法:通过将pH试纸浸泡在混凝土表面水槽中,观察试纸变色反应来判断混凝土碳化的程度。

2. 酚酞指示剂法:在混凝土表面涂覆酚酞指示剂,观察其颜色变化来判断混凝土碳化的程度。

3. 碳酸锂灰分法:将混凝土样品中的灰分与碳酸锂溶液反应,通过计算反应量来测定混凝土中的碳酸钙含量。

四、混凝土碳化的机理1. 二氧化碳的渗透:大气中的二氧化碳透过混凝土的孔隙进入混凝土内部。

2. 碳酸钙的分解:二氧化碳与水泥石中的碳酸钙反应水和二氧化碳。

3. 碱性物质的流失:碳酸钙的分解使混凝土中碱性物质流失,影响混凝土的抗腐蚀性能。

五、混凝土碳化的影响因素1. 混凝土配合比:水胶比的变化会影响混凝土内部的孔隙结构和渗透性,进而影响碳化的程度。

2. 混凝土强度:强度较低的混凝土更容易被二氧化碳渗透,导致碳化的发生。

3. 混凝土氯离子含量:氯离子会加速混凝土的碳化过程,增加混凝土的脆性。

六、混凝土碳化的防治措施1. 加强混凝土覆盖层厚度,减小二氧化碳的渗透。

2. 提高混凝土强度和密实性,减小碳化的程度。

3. 控制混凝土配合比,避免水胶比过大。

4. 合理控制混凝土中的氯离子含量,减缓碳化的速度。

七、附件本文档所涉及附件如下:1. pH试纸2. 酚酞指示剂3. 碳酸锂溶液八、法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下:1. 水泥石:水合硅酸钙和水合铝酸钙的胶束状固体。

混凝土的抗碳化性能

混凝土的抗碳化性能

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。

混凝土碳化的原因及防治措施

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。

混凝土碳化机理及预防措施

混凝土碳化机理及预防措施

混凝土碳化机理及预防措施一、引言混凝土是建筑工程中常见的材料之一,具有强度高、耐久性好等特点。

然而,随着时间的推移,混凝土表面会逐渐发生碳化现象,从而导致混凝土强度下降、腐蚀加剧等问题。

因此,了解混凝土碳化机理及预防措施对于保障建筑物的安全性具有重要意义。

二、混凝土碳化机理1.碳化的定义碳化是指混凝土中的碳酸盐在水的作用下与钙化合生成碳酸钙的过程。

这个过程会导致混凝土表面的碱性环境逐渐降低,从而影响混凝土的强度和耐久性。

2.碳化的原因(1)混凝土中的水分和二氧化碳:混凝土中的水分和二氧化碳是导致混凝土碳化的主要原因。

混凝土中的水分和二氧化碳会与钙离子和氢氧根离子反应,形成碳酸盐,从而导致混凝土中的碳酸盐含量逐渐增加。

(2)混凝土中的氯离子和硫酸根离子:混凝土中的氯离子和硫酸根离子会加速混凝土的碳化过程。

氯离子和硫酸根离子能够破坏混凝土中的保护层,从而加速混凝土的碳化过程。

3.碳化的影响(1)强度下降:混凝土中的碳酸盐会导致混凝土中的钙离子和氢氧根离子减少,从而影响混凝土的强度。

(2)腐蚀加剧:混凝土中的碳酸盐会导致混凝土表面的碱性降低,从而使得混凝土中的钢筋更容易遭受腐蚀。

三、混凝土碳化的预防措施1.加强混凝土表面的保护层混凝土表面的保护层能够防止混凝土表面受到外界的侵蚀,从而延长混凝土的使用寿命。

常见的混凝土表面的保护层包括油漆、涂料、防水剂等。

2.控制混凝土中的水分和二氧化碳混凝土中的水分和二氧化碳是导致混凝土碳化的主要原因。

因此,控制混凝土中的水分和二氧化碳是预防混凝土碳化的重要措施。

常见的方法包括增加混凝土中的气孔、降低混凝土中的水分含量等。

3.降低混凝土中的氯离子和硫酸根离子含量混凝土中的氯离子和硫酸根离子会加速混凝土的碳化过程。

因此,降低混凝土中的氯离子和硫酸根离子含量是预防混凝土碳化的重要措施。

常见的方法包括使用低氯离子含量的混凝土、降低混凝土中的硫酸根离子含量等。

4.使用高性能混凝土高性能混凝土具有强度高、耐久性好等特点,能够有效地预防混凝土碳化。

混凝土碳化的影响因素研究

混凝土碳化的影响因素研究

混凝土碳化的影响因素研究混凝土碳化是指二氧化碳与混凝土中的碱金属离子反应,形成碳酸盐的化学反应过程。

随着时间的推移,二氧化碳渗透到混凝土内部,导致pH值下降,从而降低混凝土的碱度,使其中的钙氧化物转变为碳酸盐。

这种反应会导致混凝土的体积膨胀,从而损坏混凝土结构的稳定性。

混凝土碳化是混凝土耐久性问题的主要原因之一,因此对混凝土碳化的影响因素进行研究具有重要的意义。

1.混凝土性能:混凝土密实程度、强度、含水量、渗透性和孔隙度等都对混凝土碳化有影响。

例如,较低的混凝土密实程度和强度会增加混凝土的渗透性,使得碳酸盐更容易渗透进入混凝土内部,并加速碳化的发生。

2.碳化环境:环境中的二氧化碳浓度和温度也是影响混凝土碳化的重要因素。

二氧化碳浓度越高,渗透速度越快。

而在较高的温度下,碳酸盐的形成速度也会增加。

3.饱和度:混凝土的饱和度对碳化反应的影响也很重要。

当混凝土处于饱和状态时,会增加碳酸盐的扩散速率。

而当混凝土存在孔隙时,会导致水分浸润,进一步加速碳化反应的发生。

4.水化程度:混凝土水化程度对碳化也具有影响。

在早期水化阶段,混凝土中未水化的水泥矿物存在一定数量,能够缓冲二氧化碳的渗透速度。

而随着时间的推移,水泥中的未水化矿物逐渐减少,使混凝土更容易被碳化。

5.碱含量:混凝土中的碱含量也会影响碳化过程。

当碱含量较高时,会提高混凝土的碱度,从而降低碳化发生的可能性。

6.混凝土暴露方式:混凝土的暴露方式也会影响碳化。

例如,在气候潮湿的地区,混凝土暴露在水中会导致更快的碳酸盐渗透。

总之,混凝土碳化的影响因素主要包括混凝土性能、碳化环境、饱和度、水化程度、碱含量和混凝土的暴露方式等。

了解这些因素对混凝土碳化的影响有助于制定适当的措施,提高混凝土的耐久性和使用寿命。

什么叫混凝土的碳化(二)2024

什么叫混凝土的碳化(二)2024

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。

影响混凝土碳化深度的因素有哪些?

影响混凝土碳化深度的因素有哪些?

混凝土碳化指混凝土中的Ca(OH)2与空气中CO2或水中溶解的CO2或其它酸性物质反应变成CaCO3而失去碱性的过程。

混凝土碳化后会失去混凝土对钢筋的保护作用,严重时,可能导致钢筋混凝土构件中的钢筋生锈蚀膨胀破坏。

影响混凝土碳化的因素有:材料因素、环境因素以及混凝土自身的密实性和Ca(OH)2等碱从提高抗碳化性能的角度来说,混凝土生产时应优先选择硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥,尽量避免使用矿渣硅酸盐水泥。

还要充分考虑水泥对混凝土保水性的影响,选择泌水性能小的水泥,减少混凝土内部缺陷,提高混凝土自身密实,改善混凝土抗碳化性能。

合理使用引气剂和减水剂,提高混凝土的耐久性,增加混凝土强度,提高抗碳化性能。

矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥,由于熟料降低,混合材数量多,配制混凝土时造成其体系碱含量降低,再加上早期水化速率慢,不利于混凝土抗碳化性能。

(2)水泥用量随着混凝土中水泥用量的增加,一方面增加混凝土中的碱含量,体系的pH值提高,有利于混凝土的抗碳化性能;另一方面水泥用量增加,加快了水泥的水化速度,提高了混凝土的早期强度,从而混凝土自身的密实性越高,二氧化碳的渗透能力随强度的增加逐渐降低,使得混凝土的碳化速度变慢,它们之间呈反比例关系。

尽管增加水泥用量可以改善混凝土的碳化,但单凭增加水泥用量来降低混凝土碳化的方法,并不可取。

(3)水灰比的大小水灰比是混凝土中用水量与水泥的重量比。

水灰比是混凝土配合比的重要参数,其直接影响混凝土的强度、耐久性和其他一系列物理性能。

一般来说,混凝土的水灰比越低,其强度越高,混凝土的密实程度也越高,CO2扩散的阻力就越大,抗碳化能力也越强。

水灰比越大,混凝土的孔隙率增加,混凝土内部缺陷增加,造成密实度降低,混凝土渗透性增大,其抗碳化能力降低。

研究表明,当水灰比从0.4增长至0.8时,CO2在混凝土中的扩散能力将达到10倍,当水灰比超过0.65时,其碳化速度将大大加快,水灰比在0.55以下时,碳化速度将受到一定的抑制,抗碳能力有所加强。

混凝土碳化影响因素及减缓措施

混凝土碳化影响因素及减缓措施

混凝土碳化影响因素及减缓措施混凝土碳化是指由于外界条件和材料本身的关系,混凝土中的钙化合物与二氧化碳反应生成碳酸盐的过程。

碳化会导致混凝土的耐久性下降,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。

下面将介绍混凝土碳化的影响因素及减缓措施。

1.二氧化碳浓度:二氧化碳是混凝土碳化的主要原因之一,大气中的二氧化碳浓度越高,混凝土碳化的速度就越快。

2.相对湿度:湿度对混凝土碳化的影响也很大,相对湿度越高,混凝土内部的水分含量就越大,从而促进二氧化碳进入混凝土中进行碳化反应。

3.混凝土抗碳化性能:混凝土的抗碳化性能与其配合比、水胶比、水泥品种以及掺合料的种类和使用量等因素有关。

一般来说,水胶比越小、水泥品种强度和碱含量越高,混凝土的抗碳化性能越好。

4.混凝土保护层厚度:混凝土保护层的厚度对碳化的影响也很大,保护层越厚,混凝土表面接触到二氧化碳的机会就越少,碳化的速度也就越慢。

为了减缓混凝土碳化的速度,可以采取以下措施:1.控制室内二氧化碳浓度:在室内环境中,可以采用强制通风或空气循环系统来控制二氧化碳的浓度,减少二氧化碳进入混凝土的机会。

2.降低室内相对湿度:控制室内相对湿度可以减少混凝土内部的水分含量,从而降低碳化的速度。

可以采用加湿器或除湿器等设备来控制湿度。

3.控制混凝土配合比和水胶比:合理控制混凝土的配合比和水胶比,选择优质的水泥品种,可以提高混凝土的抗碳化性能,减缓碳化的速度。

4.加强混凝土保护层的施工:在混凝土结构中,加强保护层的施工可以减少二氧化碳进入混凝土的机会。

可以采取添加防碳化涂料或覆盖防碳化砂浆等方式来加强保护层的抗碳化性能。

综上所述,混凝土碳化的影响因素包括二氧化碳浓度、相对湿度、混凝土抗碳化性能和保护层厚度等。

为了减缓混凝土碳化的速度,可以控制室内二氧化碳浓度和相对湿度、优化混凝土配合比和水胶比,以及加强混凝土保护层的施工。

这些措施有助于提高混凝土的抗碳化性能,延长建筑物的使用寿命。

混凝土碳化原因及控制

混凝土碳化原因及控制

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。

混凝土碳化机理及其影响因素分析

混凝土碳化机理及其影响因素分析

混凝土碳化机理及其影响因素分析文章主要对混凝土碳化机理进行了简单的分析,综合实际状况探究了混凝土的碳化的主要影响因素,仅供参考。

标签:混凝土;碳化机理;影响因素混凝土的碳化反应与速度会受到二氧化碳的扩散速度以及在混凝土中成分等因素的影响,也会受到混凝土密实性、浓度以及环境温度试件等因素的影响,碳化反应会受到各种因素与环境等外部因素的影响。

1、混凝土碳化机理混凝土碳化就是受到化学侵蚀的影响,在空气中的二氧化碳渗透到混凝土的内部中,在碱性物质反应之下生产了硅酸盐以及水分的过程,碳化机理会降低混凝土的碱性特征,也可以将整个过程称之为中和反应。

在水化过程中会产生大量的氢氧化钙,这样就会导致在混凝土的间隙中充满了饱和的氢氧化钙溶液,形成钝化膜。

对此,一些必要的碱性是混凝土钢筋钝化的先决条件。

一些硬质合金的碱性降低之后,在混凝土的保护层多余碳化物的时候,受到水与空气等因素的影响,就会导致钢筋混凝土出現一些锈蚀问题。

混凝土碳化并不会直接的降低整体的性能,而钢筋混凝土在碳化反应之下会导致碱度降低,增加了在孔隙中存在的氢离子的数量,减弱钢筋的性能,在钢筋腐蚀之后,就会导致钢筋膨胀为原有的2~4倍左右,也对周围环境产生了混凝土膨胀应力,造成粒混凝土表面的裂纹数量增多,而大量的水与二氧化碳进入到混凝土中,就会造成加速碳化反应,出现锈蚀等问题。

2、凝土碳化机理及其影响因素2.1内部因素2.1.1水泥用量水泥用量越高,混凝土碳化的速度强度则就会越大。

水泥用量是直接影响混凝土吸收二氧化碳数量的因素,吸收气体的总量就是水泥用量以及混凝土水化程度之积。

同时,水泥用量的增加会转变混凝土和易性,提升整体的密实性,也可以增加混凝土的碱性储备。

对此,水泥用量越大,则混凝土的强度就会越高,这样其碳化的速度则就会越慢。

2.1.2水泥品种不同水泥品种中的化学成分以及矿物会成分、各种含量的用量均会影响混凝土的活性,渗透性以及碱性,这样就会影响碳化的速度。

混凝土中碳化的影响因素及防治

混凝土中碳化的影响因素及防治

混凝土中碳化的影响因素及防治一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,具有强度高、耐久性好等优点,但是在使用过程中,会受到各种因素的影响,其中碳化是影响混凝土耐久性的重要因素之一。

本文将从影响混凝土碳化的因素以及防治措施两个方面进行详细介绍。

二、混凝土碳化的影响因素1. 环境因素混凝土在使用过程中,受到外界环境的影响,如空气中的CO2、酸雨等,这些环境因素会加速混凝土的碳化。

其中,CO2是影响混凝土碳化最主要的因素之一,CO2会与混凝土中的水反应,生成碳酸,进而导致混凝土的碳化,加剧钢筋锈蚀,降低混凝土的耐久性。

2. 混凝土性能因素混凝土的抗渗性、抗压强度等性能与其碳化的程度有着密切的关系。

混凝土中存在着大量的孔隙,这些孔隙可以吸收空气中的CO2,形成碳酸,进而促进混凝土的碳化。

同时,混凝土中的钙化合物也会影响混凝土的碳化,钙化合物含量越高,混凝土的碳化程度越低。

3. 混凝土配合比因素混凝土的配合比直接影响着混凝土的性能,配合比不合理会导致混凝土的碳化程度加剧。

一般来说,水灰比越大,混凝土中的孔隙越多,碳化程度也越严重。

此外,粉煤灰、硅酸盐等掺合料的使用可以减缓混凝土的碳化程度。

三、混凝土碳化的防治措施1. 降低CO2浓度降低环境中CO2的浓度可以有效地减缓混凝土的碳化速度。

可以采用增加植被覆盖、净化空气等措施降低CO2的浓度。

2. 混凝土表面处理混凝土表面的处理可以有效地防止CO2进入混凝土内部,减缓混凝土的碳化速度。

可以采用喷涂防碳化涂料、表面加铝等方法进行混凝土表面处理。

3. 选用优质混凝土材料选用优质混凝土材料可以有效地减缓混凝土的碳化速度,提高混凝土的耐久性。

可以选用高强度混凝土、掺有粉煤灰等混凝土材料。

4. 建筑设计方面在建筑设计方面,可以采用减少混凝土暴露面积、增加钢筋混凝土保护层厚度等措施来减缓混凝土的碳化速度,提高混凝土的耐久性。

5. 定期检测维护定期检测混凝土的碳化情况,及时采取维护措施可以延长混凝土的使用寿命。

混凝土碳化原理及防治方法

混凝土碳化原理及防治方法

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。

混凝土的碳化及影响因素

混凝土的碳化及影响因素

混凝土的碳化及影响因素混凝土的碳化是指混凝土中的碳酸盐在碳酸气体的作用下与水泥胶凝体中的水化产物发生反应,生成碳酸钙。

这个过程会导致混凝土的力学强度和耐久性降低,进而影响混凝土结构物的使用寿命。

本文将分析混凝土碳化的影响因素。

首先,空气中的二氧化碳是混凝土碳化的主要因素之一、二氧化碳是大气中常见的气体之一,其浓度对混凝土碳化的速率有重要影响。

混凝土中的钙化合物与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸盐。

当空气中的二氧化碳浓度较高时,碳化反应速率也会相应增加。

其次,混凝土中水化产物的类型和含量对碳化有重要影响。

水泥胶凝体中的水化产物主要有钙硅石(CaSiO3·H2O)、水化钙矾土(CaAl2(OH)6·nH2O)等。

这些水化产物饱和度较高时,对二氧化碳的渗透性相对较低,因此碳化的速率相对较慢。

另外,水化钙矾土的存在也能吸附二氧化碳,减缓混凝土的碳化过程。

此外,混凝土的孔隙结构也对碳化起重要作用。

混凝土中的孔隙分为石英砂和固结泥砂,它们对二氧化碳的扩散具有不同的影响。

石英砂孔隙对二氧化碳的渗透性较大,因此碳化速度较快;而固结泥砂孔隙由于粒径小、内部表面积大,对二氧化碳的渗透性较小,碳化速率相对较慢。

此外,混凝土中孔隙径向分布情况也会影响碳化速率。

孔隙径向分布越均匀,二氧化碳的存在时间越长,混凝土碳化速率也就越快。

另外,混凝土中使用的水泥类型和质量也会影响碳化。

不同类型的水泥其化学成分和物理性质各不相同,因此对碳化的影响也有所差异。

例如,硫铝酸盐水泥具有更高的抗硫酸盐侵蚀能力,但其胶凝体中含有较多的可反应硅酸盐,容易导致碳化。

最后,混凝土碳化的温度和湿度也会对碳化速率产生影响。

相对湿度越高,碳化反应速率也就越快。

此外,高温会加速混凝土中水化产物的分解,进而导致更快的碳化速率。

总结起来,混凝土的碳化与二氧化碳浓度、水化产物类型和含量、孔隙结构、水泥类型和质量、温度和湿度等因素密切相关。

了解这些影响因素,可以采取相应的措施来延缓混凝土碳化的速率,提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。

混凝土碳化的影响因素及其控制措施

混凝土碳化的影响因素及其控制措施

混凝土碳化的影响因素及其控制措施一、混凝土碳化破坏的机理分析1、碳化机理分析混凝土的主要组成材料为:水、水泥、砂石等。

其本质就是水和水泥发生水化反应,生成的水泥石再将砂石粘接起来,生成一种具有一定强度的坚硬整体。

而混凝土的碳化就是指空气中的与混凝土中的碱性物质发生复杂的物理化学反应的过程,生成碳酸盐或其他物质的现象。

而碳化后的混凝土内部结构发生严重变化。

因为混凝土是一个多孔体,其内部有大量的不同程度大小的孔隙、气泡等。

这就使得空气中的进入混凝土内部,进而扩散。

然后在混凝土液相中反应,分解生成,而以及他的水溶液分解生成,然后生成的各离子在混凝土内部扩散,最后再相互反应生成沉淀。

所以,具体混凝土的碳化化学方程式为;由上也可以看出,混凝土碳化是一个非常复杂的物理化学反应的过程。

2、钢筋腐蚀的基本原理分析钢筋腐蚀主要是钢筋接触到一系列的水化反应产物后,由于发生了初始电化学腐蚀,就会使得钢筋表面形成一层钝化膜,而这层钝化膜主要是覆盖物,从而也一定程度上在碱性环境中阻止了钢筋的进一步腐蚀。

但是,随着温室效应的加剧,空气中浓度的增高,混凝土的碳化进一步加剧,随着碳化深度的加深,一直到达保护层时,由于溶入孔隙液中少量的反应生成,这就导致了孔隙液中值大大降低,钝化膜遭到破坏,钢筋的电化学腐蚀也就停止,从而导致钢筋进一步锈蚀。

而锈蚀后的钢筋就会产生体积膨胀,导致保护层脱落。

是酸性物质中比较普遍的介质,但是在引起钢筋锈蚀的物质中,有些物质的破坏性更大。

例如一些氯化物。

所以,在研究混凝土碳化对钢筋腐蚀的影响中,也要走考虑到其它物质的影响,而不是的单一的酸性物质。

二、影响混凝土碳化的因素分析1、水泥用量一般水泥的用量直接影响着混凝土对的吸收量,而混凝土对的吸收量是指水泥用量与混凝土水化程度的乘积。

而且增加水泥的用量可以使混凝土更加具有和易性,还可以增加混凝土的碱性储备,同时也可以提高混凝土的封闭性。

所以,适当的提高水泥的使用量可以使混凝土的强度增加,也可以减缓碳化的速度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

混凝土的碳化及影响因素【摘要】混凝土碳化是影响温凝土结构耐久性的重要原因之一,通过对混凝土碳化机理以及影响因素的分析,我们可以采取更好的相关控制措施来减少碳化的危害。

【关键词】混凝土;碳化;影响因素;控制措施空气、土壤或地下水中酸性物质,如CO2 、HCl 、SO2 、Cl2 深入混凝土表面,与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为混凝土的中性化。

混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式,它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。

在某些条件下,混凝土的碳化会增加其密实性,提高温凝土的抗化学腐蚀能力,但由于碳化会降低混凝土的碱度,破坏钢筋表面的钝化膜,使混凝土失去对钢筋的保护作用,给混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响。

同时,混凝土碳化还会加剧混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。

由此可见,混凝土的碳化对钢筋混凝土结构的耐久性有很大的影响。

因此,混凝土碳化机理、影响因素及其控制的分析很重要。

1 混凝土的碳化机理1. 1 碳化反应混凝土的基本组成材料为水泥、水、砂和石子,其中的水泥与水发生水化反应,生成的水化物自身具有强度(称为水泥石) ,同时将散粒状的砂和石子粘结起来,成为一个坚硬的整体。

混凝土的碳化,是指水泥石中的水化产物与周围环境中的二氧化碳作用,生成碳酸盐或其他的物质的现象。

碳化将使混凝土的内部组成及组织发生变化。

由于混凝土是一个多孔体,在其内部存在大小不同的毛细管、孔隙、气泡,甚至缺陷等。

空气中的二氧化碳首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中,而后溶解于毛细管中的液相,与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸三钙、硅酸二钙等水化产物相互作用,形成碳酸钙。

所以,混凝土碳化也可用下列化学反应表示:CO2 + H2O H2CO3Ca (OH) 2 + H2CO3 CaCO3 + 2H2O3CaO·2SiO2·3H2O + 3H2CO3 3CaCO3 + 2SiO2 + 6H2O2CaO·SiO2·4H2O + 2H2CO3 2CaCO3 + SiO2 + 6H2O可以看出,混凝土的碳化是在气相、液相、和固相中进行的一个复杂的多相物理化学连续过程。

1. 2 碳化反应进展模式在混凝土的细孔溶液中,存在着较多的K+ 、Na + 和与之平衡的OH- ,Ca + + 的浓度很低。

CO2 与细孔溶液中的H2O 反应进而转化为H+ 和CO2 - 3 ,然后H+ 与固相Ca (OH) 2 中OH- 结合生成H2O ,从而Ca (OH) 2 溶解;CO2 - 3 选择性地与少量Ca + + 结合生成CaCO3 沉淀。

2 影响混凝土碳化的因素混凝土的碳化是伴随着CO2 气体向混凝土内部扩散,溶解于混凝土孔隙内的水,再与水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。

所以,混凝土的碳化速度取决于CO2 的扩散速度及CO2 与混凝土成分的反应性。

而CO2 的扩散速度又受混凝土本身的组织密实性、CO2 的浓度、环境温度、试件的含水率等因素影响,所以碳化反应受混凝土内孔溶液的组成、水化产物的形态等因素的影响。

这些影响因素主要可归结为与混凝土自身相关的内部因素和与环境有关的外部因素,当然,除此之外还存在一些其他因素。

2. 1 内部因素2. 1. 1 水泥用量水泥用量直接影响混凝土吸收CO2 的量,混凝土吸收CO2 的量等于水泥用量与混凝土水化程度的乘积。

另外,增加水泥用量一方面可以改变混凝土的和易性,提高混凝土的密实性;另一方面还可以增加混凝土的碱性储备。

因此,水泥用量越大,混凝土强度越高,其碳化速度越慢。

2. 1. 2 水泥品种水泥品种不同意味着其中所包含的塑料的化学成分和矿物成分以及水泥混合材料的品种和掺量有别,直接影响着水泥的活性和混凝土的碱性,对碳化速度有重要影响。

在同一试验条件下砂浆的碳化速度大小顺序为,高炉矿渣水泥(BF C) > 普通硅酸盐水泥(OPC) > 早强水泥(HEC) 。

文献[2 ] 认为,高铝水泥混凝土的碳化规律同普通硅酸盐水泥混凝土的碳化规律基本相似。

2. 1. 3 水灰比混凝土的水灰比和强度是两个密切相关的概念。

混凝土的水灰比越低,其强度越高,混凝土的密实程度也越高;反之亦然。

由于混凝土的碳化是CO2 向混凝土内扩散的过程,混凝土的密实程度越高,扩散的阻力越大。

混凝土碳化的深度受单位体积的水泥用量或水泥石中的Ca (OH) 2 含量的影响。

水灰比越大,单位水泥用量越小,混凝土单位体积内的Ca (OH) 2 含量也就越少,碳化速度越快。

在混凝土拌和过程中,水占据一定的空间,即使振捣比较密实,随着混凝土的凝固,水占据的空间也会变成微孔或毛细管等。

因此水灰比对混凝土的孔隙结构影响极大,控制着混凝土的渗透性。

在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率增加,密实度降低,渗透性增大,碳化速度增大。

2. 1. 4 混凝土抗压强度混凝土抗压强度是混凝土基本性能指标之一,也是衡量混凝土品质的综合性参数,它与混凝土的水灰比有非常密切的关系,并在—定程度上反映了水泥品种、水泥用量与水泥强度,骨料品种掺和剂,以及施工质量与养护方法等对混凝土品质的共同影响。

据有关资料表明,混凝土强度高,抗碳能力强。

2. 1. 5 集料品种和级配集料的品种和级配不同,其内部孔隙结构差别很大,直接影响着混凝土的密实性。

试验说明,普通混凝土的抗碳化性能最好,在同等条件下其碳化速度约为轻砂天然轻骨科混凝土的0.56 倍。

2. 1. 6 施工质量及养护方法对碳化的影响施工质量差表现为振捣不密实,养护不善,造成混凝土密实低,烽窝麻面多,为大气中的二氧化碳、氧和水分的渗入创造了条件,加速了混凝土的碳化速度。

除此之外,混凝土养护状况对碳化也有一定影响。

混凝土早期养护不良,水泥水化不充分,使表层混凝土渗透性增大,碳化加快。

施工中常用自然和蒸汽养护法。

试验表明,普通混凝土采用蒸汽养护的碳化速度比自然养护提高 1.5 倍。

2. 2 外部因素2. 2. 1 光照和温度混凝土碳化与光照和温度有直接关系。

随着温度提高, CO2 在空气中的扩散逐渐增大,为其与Ca (OH) 2 反应提供了有利条件。

阳光的直射,加速了其化学反应,碳化速度加快。

2. 2. 2 相对湿度CO2 溶于水后形成H2CO3 方能和Ca (OH) 2 进行化学反应,所以非常干燥时,混凝土碳化无法进行,但由于混凝土的碳化本身既是一个释放水的过程,环境相对湿度过大,生成的水无法释放也会抑制碳化进一步进行。

试验结果表明,相对湿度在50 %~70 %之间时,混凝土碳化速度最快。

2. 2. 3 CO2 的浓度对于CO2 的影响,学者们提出了多达几十种观点,其理论模式大多数基于菲克(Fick) 第一扩散(渗透) 定律,即:x = 2Dqc a · t (1)其中, x 为碳化系数, D 为CO2 渗透系数; qc 为空气中CO2 浓度; a 为单位体积混凝土吸收CO2 能力的系数。

(1) 式表明CO2 浓度越高,碳化速度越快。

2. 2. 4 氯离子浓度的影响氯离子在混凝土液相中形成盐酸,与氢氧化钙作用生成氯化钙。

氯化钙具有高吸湿性,在其浓度及湿度较高时,能剧烈地破坏钢筋的钝化膜,使钢筋发生溃烂性锈蚀[3 ] 。

2. 3 其他因素2. 3. 1 不同应力状态对混凝土碳化的影响混凝土试件在不同应力状态下其碳化速度有所不同(如表1 所示) 。

通过对混凝土施加荷载后进行快速碳化试验研究,我们可以在实际工程中对不同受力构件采取不同的防碳化措施,提高混凝土的耐久性。

混凝土施加应力之后对内部的微细裂缝起到了抑制或扩散作用。

微细裂缝的存在使CO2 容易渗透,引起碳化速度加快,但施加了压应力之后,使混凝土的大量微细裂缝闭合或宽度减小,CO2 的渗透速度减慢,从而减弱了混凝土的碳化速度。

当然,混凝土中的压应力过大时,也可使是混凝土产生微观裂缝,加速碳化过程;相反,施加拉应力后,混凝土的微裂缝扩展,加快了混凝土的碳化速度。

另外,碳化速度随时间的增长也越来越慢。

2. 3. 2 裂缝对混凝土碳化的影响混凝土机构的劣化破坏过程,多是由于各种有害物质从外部向内部的渗透或迁移作用。

因而混凝土结构的抗渗性是反应其耐久性的一个综合性指标。

裂缝的存在将直接影响到混凝土的渗透性与耐久性,并且由于碳化能够通过裂缝较快的渗入到混凝土内部,因而裂缝处混凝土的碳化速度要大于无裂缝处。

3 工程实例a) 淮北焦化厂的钢筋混凝土煤炭运输支架,由于水泥用量较低,混凝土强度较低(水灰比较大) ,又因为焦化厂生产过程中支架周围的CO2 浓度特别大,根据混凝土碳化影响的因素,水泥用量越小,混凝土强度越低,水灰比越大,CO2 浓度越高,碳化速度越快。

所以该结构仅仅使用四五年,混凝土即遭受严重碳化,保护层开裂,剥落,纵筋暴露,锈蚀严重。

另外,可以发现梁比柱、受拉区比受压区碳化程度明显严重。

b) 北京酒仙桥某污水厂水泵房,由于施工期间在混凝土内部与外部温差大于20℃的情况下过早拆模,引起温度裂缝,并且由于拆模次序不对(先拆了外模,后拆了内模) ,造成了池壁两侧均出现通长裂缝。

根据混凝土碳化影响因素,温度越高,碳化速度越快以及裂缝处混凝土的碳化速度要大于无裂缝处等。

我们可以发现该建筑受到严重碳化破坏,后经对混凝土碳化深度的检测,发现碳化深度均在35 mm 以上,已经超过了混凝土保护层厚度,混凝土的碳化导致钢筋的锈蚀,进而使裂缝发展加剧,结构耐久性失效。

对此,将采取相应措施进行修复。

4 混凝土碳化处理措施4. 1 碳化处理方法对碳化深度过大,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浓度虽较小但碳化层疏松剥落的,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,并根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋,防碳化后的结果,要达到阻止或尽可能减慢外界有害气体进入混凝土内侵蚀,使其内部和钢筋一直处在高碱性环境中。

4. 2 防碳化措施目前,防碳化处理多采用涂料封闭法,主要使用环氧厚涂料,呋喃改性环氧涂料、丙稀酸涂料等。

使用涂料时要考虑涂料与混凝土间的粘结力;涂料是否抗冻、抗晒、抗雨水侵蚀;涂料的收缩、膨胀系数是否与混凝土接近。

对与混凝土结构变形缝的缝面处理,水上部分的变形缝可用华东水利设计研究院研制的SR 嵌缝膏进行表面封闭;对水下部分的变形缝,可采用南京水利科学研究院制的S BS 改性沥青灌注封闭。

另外,考虑钢筋混凝土结构有足够的保护层厚度是最常用的保护钢筋不遭锈蚀的一种方法。

设计时应合理设计混凝土配合比,施工选择模板应尽可能选择钢材、胶合板、竹林、塑料等材料制成的模板。

相关文档
最新文档