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混凝土碳化机理及防治1

混凝土碳化机理及规避对策研究

王文龙

(山西水利职业技术学院山西运城044004)

摘要:碳化是衡量钢筋混凝土结构物使用寿命的重要指标之一。混凝土碳化实质上就是砂浆或混凝土中碱性物质吸收或缓冲二氧化碳使混凝土pH值降低的物理化学连续过程。预防混凝土碳化的主要对策是:正确选择水泥品种,水灰比要尽量的小,采用硅粉、粉煤灰共掺技术,严格控制混凝土裂缝开展宽度,严把混凝土施工质量关,并在混凝土表面涂刷环氧厚浆涂料等。

关键词:混凝土;碳化;耐久性;预防措施

Discussion on the Mechanism and Preventive Measures to Avoid Concrete Carbonation

WANG Wen-long

(Shanxi Water Conservancy Vocational Technical Institute, Yuncheng 044004, Shanxi,China) Abstract: By Analysing the productive conditions,damage mechanism and affecting factors of concrete are analyzed,this paper puts forward some relevant measures to reach or prolong the life-span of projects.

Key words: concrete carbonation;mechanism;affecting factors;preventive measures

碳化与混凝土结构物的耐久性密切相关,是衡量钢筋混凝土结构物使用寿命的重要指标之一。目前,大气中二氧化碳浓度约为0.035%,预测到2090年达到0.1%[1]。此外,工厂排泄的废液、废渣也使二氧化碳浓度呈增加趋势。所以,混凝土碳化是一个不可忽视的问题。本文试图通过对混凝土碳化机理、主要影响因素进行深入分析,以便为混凝土耐久性研究提供参考。

1 混凝土碳化的机理

混凝土是一个多孔体,其内部存在着大小不同的毛细管、孔隙、气泡,甚至缺陷。混凝土的碳化是水泥石中水化产物与环境中二氧化碳相互作用的一个非常复杂的物理化学连续过程。以普通硅酸盐水泥为例,其主要水化产物有:水化硅酸钙(占60%以上),氢氧化钙(约占25%),水化铝酸钙,水化硫铝酸钙等。在水泥水化过程中,由于化学收缩、自由水蒸发等原因,使水泥石成为一个含有固相、液相和气孔的非均质体。环境中二氧化碳气体首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管,其次溶解于孔隙内的液相并生成碳酸,然后与水泥石中各水化产物发生碳化反应。水泥石中各水化产物稳定存在pH值,见表1。

表1 水泥石中各水化产物稳定存在的pH值[2]

成份

pH值

成份

pH值

水化硅酸钙

10.4

水化硫铝酸钙

10.17

水化铝酸钙

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