商品混凝土抗碳化性能的研究进展 盛正亮

商品混凝土抗碳化性能的研究进展盛正亮

发表时间：2019-03-25T16:21:15.223Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：盛正亮

[导读] 摘要：在工程项目施工的过程中，商品混凝土已经成为主要的施工材料，它可以使得工程结构的质量和稳定性得到进一步的保障。身份证：32120219831012XXXX

摘要：在工程项目施工的过程中，商品混凝土已经成为主要的施工材料，它可以使得工程结构的质量和稳定性得到进一步的保障。但是，在商品混凝土运用的过程中，由于受到施工环境以及施工技术等方面因素的影响，因此导致混凝土的抗碳化性能大幅度的下降，使得混凝土结构的耐久性受到了严重的影响。为此，我们就需要采用相应的技术手段来对其进行处理，从而使得混凝土结构的使用功能得到有效的保障。

关键词：抗碳化性能；碳化机理；商品混凝土；研究分析

引言

人们对工程施工不断提升的质量要求使得建筑部门对商品混凝土的质量也提出了新的要求。商品混凝土是建筑中使用量最大的建筑材料，商品混凝土的抗碳化性能成为决定建筑质量高低的重要因素。目前，在工程施工中普遍使用的商品混凝土由于受到外界因素的干扰，其抗碳化性能不高，易受到腐蚀，从而使混凝土的建筑安全性能大大失效，造成极为严重的安全、经济损失。因此，我们要不断通过优化技术提升商品混凝土的抗碳化性能，以期提高工程施工的安全性能。

商品混凝土的抗腐蚀性能受到多种因素的影响，在以往的工程施工中，建筑部门一般采用大量掺杂矿物掺合物的方法，该方法可以大大提升混凝土的强度。然而大量的掺杂物势必会使混凝土结构的抗碳化性能大打折扣，与未掺杂混合物的混凝土相比，容易受到多种外界因素的影响，并容易降低钢筋的抗腐蚀性，影响建筑的整体质量水平。

1混凝土碳化的机理及危害

众所周知，水泥是一种人工的石料粉末，加水凝固后会产生大量的水化产物。而这些水化产物极易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸等物质，此即为水泥的碳化反应。碳化反应将会导致混凝土结构的性能降低，极易产生腐蚀现象，其内部结构的变化将会使其安全使用性能大打折扣。

1.1混凝土碳化的机理

商品混凝土结构是一种物理质体，其表面并不像我们肉眼看到的那样光滑无孔，而是充满了大量的气孔。空气中的二氧化碳穿过气孔，进入混凝土结构内部，与经过水化反正的水泥发生碳化反应，产生大量的碳酸物质。这就使混凝土的性能受到影响。商品混凝土的碳化反应是一个复杂的过程，它还与空气湿度、温度等环境有关，

1.2混凝土碳化危害

在混凝土碳化的过程中，混凝土腐蚀破坏的情况主要分为5个阶段，其中第一阶段就是，未碳化的混凝土材料在周围环境的影响下，其中的pH值出现下降的情况。第二阶段是，混凝土的水化物在二氧化碳的影响下转化成碳酸盐；第三阶段，当混凝土中的pH值下降到一定程度以后，其中部分水化物就开始出现了解体的情况；第四阶段，当pH值下降到10.5以下时，其中水化物分解；第五阶段，当混凝土pH值降低到10以下时，混凝土完全碳化，这就对混凝土的耐久性有着严重的影响。而且当混凝土结构出现碳化腐蚀破坏的时候，整个混凝土结构也会出现收缩的情况，这就使得混凝土结构的抗拉强度受到严重的影响，在外界环境因素的影响下，就容易导致混凝土结构中出现碳化收缩裂缝，从而对整个工程项目的施工带来了严重的影响。

2影响混凝土碳化的因素

2.1配制技术对商品混凝土抗碳化性能的影响

配制技术是指水泥、石子、水等商品混凝土各种参数的配置比重。通过改变商品混凝土各种配制参数的比重来使其结构更加严密，实现其表面气孔的减少，对商品混凝土的抗碳化性能意义重大。其中，水泥和水的比重是配制技术中起决定作用的参数。一般而言，当商品混凝土总材料固定的情况下，加大水泥和水的比重会使气孔增加，随之则进入商品混凝土内部的空气增加，空气中的二氧化碳与商品混凝土的水化反应则更剧烈。有学者通过大量临床试验，得出商品混凝土的碳化性能随着水泥比重的增加而变大。也就是说通过降低商品混凝土中水泥的比重可使其结构更加紧密、气孔减少，从而提升其抗碳化性能。

我们在商品混凝土的制造过程中经常加入一定比例的掺合料，这种做法对于改变商品混凝土的性能具有极大的影响。首先，掺合料的加入对于提升商品混凝土的强度极具意义，其次掺和介质成为水泥和钢筋之间的介质，使商品混凝土的结构更加紧密。掺合料对于商品混凝土碱度的降低有积极作用，降低混凝土的碱度可以降低水化反应的可能性，进一步提高商品混凝土的抗碳化性能。总的来说，配制技术对于商品混凝土的抗碳化性能提升意义重大，在大量实验的基础上使配制方法朝着更为有利的方向发展，对于强力提升混凝土抗碳化性而言极为有利。当掺合料以取代集料方式掺人时，虽然掺合料的二次水化反应消耗了一部分CH，但生成的C—S—H仍为可碳化物质，总的可碳化物质数量几乎不变，且混凝土孔隙率降低，因此混凝土抗碳化性能增加；当掺合料以取代水泥方式掺人时，总的可碳化物质数量减少，且致密性不足以弥补碱度的降低，混凝土抗碳化性能降低。

2.2养护条件对商品混凝土抗碳化性能的影响

胶凝材料只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微结构。恰当的养护条件对于混凝土抗碳化性能的发挥有很大的作用。养护的龄期和温湿度控制均会对混凝土的抗碳化性能产生较大影响，尤其是商品混凝土，矿物掺合料的掺量较大，其对养护条件的改变更加敏感。

另外，上述的研究说明，商品混凝土的掺合料掺量即使高达50%，在标准养护条件下，其碳化深度一般远小于筋保护层厚度，具有足够好的抗碳化性能。然而在实际工程中，由于建筑物的混凝土浇筑后养护条件达不标准要求，甚至有些工地根本就没有养护工序。这样的混凝土虽说工程验收时混凝土强度能达到设计要但混凝土表面的碳化现象却十分严重，碳化深度较深。进一步细化研究商品混凝土的工程养护条件对其化性能的影响十分重要，这对更加科学地应用好大掺量矿物掺合料技术，重视商品混凝土的施工养护水平及提高工程商品混凝土的抗碳化性能具有重要的现实意义。

2.3环境因素对商品混凝土抗碳化性能的影响

毋庸置疑，商品混凝土的外部环境对于其抗碳化性能的影响是显而易见的。商品混凝土的外部环境主要包括空气的湿度、温度以及空