混凝土碳化问题分析论文

混凝土碳化问题的分析研究

摘要：混凝土碳化是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素。本文分析了混凝土碳化作用机理，探讨了影响混凝土碳化的因素，通过对钢筋混凝土构件碳化问题的分析研究,使我们掌握这些问题存在的根源,在以后的工作，从理论的角度上多方位考虑，并不断的研究探索此类问题的解决方法。

关键词：混凝土；碳化；问题；研究

abstract: the concrete carbonization influence is reinforced concrete structure endurance in one of the most important factors. this paper analyzes the concrete carbonization mechanism, and discusses the influence factors of concrete carbonation, through the of reinforced concrete member carbonization problem analysis of research, that we master these problems of source, in the later work, from the point of view of the theory on multiple consideration, and continuously the research to explore such the solution to the problem.

keywords: concrete; carbonization; problem; research

中图分类号：tu522.1+7 文献标识码：a文章编号：

混凝土碳化是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素。钢筋对钢筋混凝土的承载能力起着极其重要的作用，混凝土握裹着钢

筋，当混凝土受到拉伸时钢筋起着拉应力的作用。混凝土碳化会引起其所包裹钢筋锈蚀，而钢筋的锈蚀加速了混凝土的碳化，二者互相作用，形成一个恶性循环链条当碳化达到一定深度后，混凝土内的钢筋在二氧化碳作用下容易产生锈蚀，钢筋锈蚀一方面使得钢筋和混凝土分离，另一方面发生膨胀导致体积增加，锈蚀后的钢筋体积比原来的体积膨胀2.5倍。体积增加使得钢筋周围的混凝土内出现拉应力，从而出现由内向外的剥蚀。混凝土一旦开裂，与钢筋之间的粘结力下降，混凝土保护层便会剥落，钢筋断面发生缺损，导致混凝土性质劣化，严重影响钢筋混凝土结构的耐久性。

一、混凝土碳化作用机理

碳化作用是指大气中，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

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。

3、混凝土保护层

目前，高层建筑的混凝土保护层厚度一般为地下部分墙板内侧厚度为20mm, 墙、梁、

板临土侧厚度为40-50mm，非临土侧厚度为20-30mm，底板、承台处厚度为40-50mm；地上部分板、墙厚度为15-20mm, 梁处厚度为外露梁板处厚度为25-30mm。

三、影响混凝土碳化的因素

1、环境条件对碳化速度的影响

（1）光照和温度。混凝土碳化与光照和温度有直接关系。温度升高，碳化反应和 co2 扩散速度加快，所以碳化速度加快阳光的直射，加速了其化学反应，也能使碳化速度加快。

（2）相对湿度。相对湿度决定孔隙水的饱和程度。碳化是液相反应，在相对湿度低于45%的空气中 (干燥状态)的混凝土很难碳化；在相对湿度大于95%的潮湿空气中或在水中的混凝土由于透气性小，反而难以碳化。在45%- 95%的环境相对湿度范围，随着环境相对湿度的增大，混凝土的碳化速度降低。

（3）环境中 co2 浓度。 co2 浓度越高，碳化速度就越快。一般认为，混凝土的碳化速度与 co2 浓度的平方根成正比。

2、混凝土碳化的影响因素

（1）水泥品种的影响水泥品种不同，水泥水化产物中碱性物质的含量及混凝土的渗透性不同，故对混凝土碳化速度有一定影响。在快速试验条件下，矿渣水泥混凝土比同一水灰比的普通水泥混凝土碳化快 10 -20%，在室外暴露条件下，快50- 90%。

（2）水泥用量的影响。水泥用量直接影响混凝土吸收 co2 的量，因此对混凝土碳化速度有一定影响。混凝土吸收co2 的量取决于水泥用量和混凝土的水化程度，水泥用量越大，其碳化速度越慢。

（3）水灰比对碳化速度的影响。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。众所周知，水灰比基本