浅述混凝土回弹与碳化.doc

浅述混凝土回弹与碳化
浅述混凝土回弹与碳化提要:混凝土的主要成分有水泥、粗细骨料、水以及外加剂。水泥掺与混凝土的拌合中,水泥中主要成分是cao,经水化作用后生成ca2
浅述混凝土回弹与碳化
碳化深度过深会降低混凝土的碱性,影响结构的耐久度。碳化就是混凝土中的ca2和空气中的co2反应生成caco3和水的过程。
碳化深度主要与水灰比和周围环境有关。一般说来,水泥用量一定的时候,水灰比越大,碳化越快。当水灰比一定的时候,水泥用量越少,碳化越快。从碳化的定义我们可以看出如果水泥用量多的话,混凝土中的ca2就多碱性就越强,越不容易碳化。还有就是周围的环境,co2的浓度及湿度。非常潮湿和非常干燥的时候,混凝土都不易碳化。太湿可以隔离co2与ca2的反映,太干co2无法结合到水生成H2co3(碳酸),混凝土也不会碳化。
,所以回弹判定其强度时需要检测碳化深度进行修正。
一、混凝土碳化机理及原因
1、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~。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ca2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~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。
2、混凝土碳化原因
混凝土的主要成分有水泥、粗细骨料、水以及外加剂。水泥掺与混凝土的拌合中,水泥中主要成分是cao,经水化作用后生成ca2,混凝土的碳化,是指混凝土中的ca2与空气中的co2起化学反应,生成中性的碳酸盐caco3。未碳化的混凝土呈碱性,混凝土中钢筋保持钝化状态的最低(临界)碱度是PH值为,碳化后的混凝土PH值为~。碳化使混凝土的碱度降低,同时,增加混凝土孔溶液中氢离子数量,使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后,锈蚀产生的体积比原来膨胀2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,锈蚀越严重,铁锈越多,膨胀力越大,最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和co2得以顺利的进入混凝土内,从而又加速了碳化和钢筋的锈蚀。
二、影响混凝土碳化的因素
影响混凝土碳化的因素有环境因素、原材料因素、施工操作因素等。铜陵地区空气污染较重,空气中二氧