水工混凝土碳化原因和處理

1、水工混凝土碳化原因和處理 混凝土的碳化是指混凝土中原呈堿性的氫氧化鈣，在大氣中受到二氧化碳和水分的作用，漸漸變成呈中性的碳酸鈣的過程，混凝土碳化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)破壞影響很大。 混凝土碳化影響因素 水工建造物混凝土碳化的影響因素較多，有內(nèi)在因素，也有外界因素。 1影響混凝土碳化的內(nèi)在因素 1.1水泥品種 不同的水泥，其礦物組成、混合材量、外加劑、生料化學(xué)成分不同，直接影響著水泥的活性和混凝土的堿度，對(duì)碳化速度有重要影響。一般而言，水泥中熟料越多，則混凝土的碳化速度越慢。外加劑（減水劑、引氣劑）一般均能提高抗?jié)B性，削弱碳化速度，但含氯鹽的防凍、早強(qiáng)劑則會(huì)嚴(yán)峻加速鋼筋銹蝕，應(yīng)嚴(yán)格控制其用量。 1.2集料

2、品種和級(jí)配 集料品種和級(jí)配不同，其內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)差別很大，直接影響著混凝土的密實(shí)性。材質(zhì)致密堅(jiān)實(shí)，級(jí)配較好的集料的混凝土，其碳化的速度較慢。 1.3磨細(xì)礦物摻料的品種和數(shù)量 如具有活性水硬性材料的摻料，其不能自行硬化，但能與水泥水化析出的氫氧化鈣或者與加入的石灰互相作用而形成較強(qiáng)較穩(wěn)定的膠結(jié)物質(zhì)，使混凝土堿度降低。在水灰比不變采用等量取代的條件下，摻料量取代水泥量越多，混凝土的碳化速度就越快。 1.4水泥用量 增強(qiáng)水泥用量，一方面可以轉(zhuǎn)變混凝土的和易性，提高混凝土的密實(shí)性；另一方面還可以增強(qiáng)混凝土的堿性儲(chǔ)備，使其抗碳化性能增加，碳化速度隨水泥用量的增大而削減。 1.5水灰比 在水泥用量一定的條件

3、下，增大水灰比，混凝土的孔隙率增強(qiáng)，密實(shí)度降低，滲透性增大，空氣中的水分及有害化學(xué)物質(zhì)較多的浸入混凝土體內(nèi)，加快混凝土碳化。 1.6施工質(zhì)量 施工質(zhì)量差表現(xiàn)為振搗不密實(shí)，造成混凝土強(qiáng)度低，蜂窩、麻面、空洞多，為大氣中的二氧化碳和水分的滲入發(fā)明了條件，加速了混凝土的碳化。 1.7養(yǎng)護(hù)質(zhì)量 混凝土成型后，務(wù)必在適合的環(huán)境中舉行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)好的混凝土，具有膠凝好、強(qiáng)度高、內(nèi)實(shí)外光和抗侵蝕能力強(qiáng)，能阻擋大氣中的水分和二氧化碳侵入其內(nèi)，延緩碳化速度。 2影響混凝土碳化的外界因素 2.1酸性介質(zhì) 酸性氣體（如CO2）滲入混凝土孔隙溶解在混凝土的液相中形成酸，與水泥石中的氫氧化鈣、硅酸鹽、鋁酸鹽及其他化合物發(fā)

4、生中和反應(yīng)，導(dǎo)致水泥石漸漸變質(zhì)，混凝土的堿度降低，這是引起混凝土碳化的直接緣由。實(shí)驗(yàn)研究已證實(shí)，混凝土的碳化速度與二氧化碳濃度的平方根成正比，即混凝土碳化速度系數(shù)隨二氧化碳濃度的增強(qiáng)而加快。 混凝土中鋼筋銹蝕的另一個(gè)重要和平凡的緣由是氯離子（CL-）作用。氯離子在混凝土液相中形成鹽酸，與氫氧化鈣作用生成氯化鈣，氯化鈣具有高吸濕性，在其濃度及濕度較高時(shí)，能強(qiáng)烈地破壞鋼筋的鈍化膜，使鋼筋發(fā)生潰燦性銹蝕。 2.2溫度和光照 混凝土溫度驟降，其表面收縮產(chǎn)生拉力，一旦超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土表面便開裂，導(dǎo)致形成裂縫或漸漸脫落，為二氧化碳和水分滲入發(fā)明了條件，加速混凝土碳化。 陽面混凝土溫度較背陽面混

5、凝土溫度高，二氧化碳在空氣中的蔓延系數(shù)較大，為其與氫氧化鈣反應(yīng)供應(yīng)了有利條件，陽光的直接照耀，加速了其化學(xué)反應(yīng)和碳化速度。 2.3含水量和相對(duì)濕度 四周介質(zhì)的相對(duì)濕度直接影響混凝土含水率和碳化速度系數(shù)的大小。過高的濕度（如100%），使混凝土孔隙布滿水，二氧化碳不易蔓延到水泥石中，過低的濕度（如25%），則孔隙中沒有足夠的水使二氧化碳生成碳酸，碳化作用都不易舉行；當(dāng)四周介質(zhì)的相對(duì)濕度為5070%，混凝土碳化速度最快。因此，混凝土碳化速度還取決于混凝土的含水量及四周介質(zhì)的相對(duì)濕度。實(shí)際工程中混凝土結(jié)構(gòu)下部的碳化程度較上部輕，主要是濕度影響的結(jié)果。 2.4凍融和滲漏 在混凝土浸水飽和或水位變化部位

6、，因?yàn)闇囟冉惶孀兓?，使混凝土?nèi)部孔隙水交替地凍結(jié)膨脹和融解松弛，造成混凝土大面積疏松剝落或產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致混凝土碳化。滲漏水會(huì)使混凝土中的氫氧化鈣流失，在混凝土表面結(jié)成碳酸鈣結(jié)晶，引起混凝土水化產(chǎn)物的分解，其結(jié)果是嚴(yán)峻降低混凝土強(qiáng)度和堿度，惡化鋼筋銹蝕條件。 混凝土碳化的簡(jiǎn)易測(cè)試 采用化學(xué)測(cè)試法。即先鑿掉混凝土庇護(hù)層，然后滴入或涂抹酚酞?jiǎng)?，看混凝土是否變色（碳化），若發(fā)覺有碳化狀況，則可快速地測(cè)試出其碳化深度。 1酚酞?jiǎng)┑呐渲?按照實(shí)踐實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，用99%的酒精加1%的酚酞液，所配制的酚酞?jiǎng)┏蕼\色；用96%的酒精加4%的酚酞液，所配制的酚酞?jiǎng)┏噬钌?。二者均可用來測(cè)試混凝土的碳化狀況。 2混凝土

7、碳化判定及其深度檢測(cè) 首先將所需檢測(cè)的混凝土表面打鑿到需要的測(cè)試深度，然后把表面清理整潔，涂抹或滴入已配制好的酚酞?jiǎng)?。?dāng)酚酞?jiǎng)┩磕ɑ虻稳牖炷羶?nèi)12分種后，便有反應(yīng)。若混凝土變紅色，則混凝土未碳化；若混凝土不變色，則混凝土已碳化。由于酚酞?jiǎng)﹥?nèi)含有大量酒精，簡(jiǎn)單揮發(fā)，所以在測(cè)試和觀看時(shí)速度要快，要盡快量出混凝土內(nèi)碳化與非碳化的界面尺寸，以便得到精確的碳化深度。 3混凝土碳化檢測(cè)值的取得 因?yàn)樗そㄔ熘谢炷两Y(jié)構(gòu)物的部位不同，其碳化程度也不盡相同，所以在舉行混凝土碳化測(cè)試時(shí)，一定要多測(cè)幾次，以其平均值為混凝土碳化檢測(cè)值。 4測(cè)試混凝土碳化鑿開面的處理 在混凝土碳化測(cè)試工作完成后，對(duì)檢測(cè)混凝土碳化的

8、鑿開面應(yīng)用環(huán)氧樹脂砂漿或環(huán)氧混凝土作填補(bǔ)封閉處理。 混凝土碳化的防止措施 混凝土碳化有混凝土“癌癥”之說，關(guān)鍵是應(yīng)實(shí)行防止措施。 1設(shè)計(jì)方面 按照水工建造物中不同的結(jié)構(gòu)形式和不同的環(huán)境因素，分離對(duì)混凝土的庇護(hù)層實(shí)行不同的厚度，應(yīng)盡量避開一律采用23cm. 2施工方面 混凝土質(zhì)量好壞，施工是關(guān)鍵。一是要仔細(xì)抉擇建造材料。水泥選用抗碳化能力強(qiáng)的硅酸鹽水泥；集料選用質(zhì)地硬實(shí)和級(jí)配良好的砂和石料；施工中除砂要篩、石要洗外，還要特殊留意剔除集料中的有害物質(zhì)。二是在混凝土中可摻入優(yōu)質(zhì)適合的外加劑，如減水劑、阻水劑等，以改善混凝土的某些性能，提高其強(qiáng)度和密實(shí)性、抗?jié)B性、抗凍性。三是要嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，

9、要求是小水灰比，低塌落度，要把水的用量控制在滿意配料和施工需要的最低范圍內(nèi)，盡量削減混凝土的自由水。四是振搗和養(yǎng)護(hù)，振搗一定要充分并嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)舉行，須要時(shí)可作表面處理；養(yǎng)護(hù)一定要準(zhǔn)時(shí)，一旦混凝土達(dá)到初凝時(shí)，就應(yīng)立刻舉行養(yǎng)護(hù)，并堅(jiān)持按不同水泥品種所要求的時(shí)光養(yǎng)護(hù)，控制好環(huán)境的溫度和濕度，以使混凝土在適合的環(huán)境中舉行養(yǎng)護(hù)。五是鋼筋混凝土庇護(hù)層厚度，施工時(shí)要將鋼筋用事先預(yù)制好的高標(biāo)號(hào)砂漿墊塊墊好，使鋼筋的混凝土庇護(hù)層厚度滿意設(shè)計(jì)要求。六是施工縫要做到少留或不留，務(wù)必要留的，應(yīng)作好接縫處的工藝處理。 3使用方面 對(duì)于水工建造物在使用上不要任意轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)的使用條件。由于水工建造物使用條件的轉(zhuǎn)變，直接關(guān)系到外界氣體、溫度、濕度等因素變化所引起的混凝土內(nèi)部某些狀況的變化，尤其是對(duì)于混凝土構(gòu)件的簡(jiǎn)單碰撞部位，更應(yīng)該設(shè)置包角和隔層庇護(hù)。 4.治理準(zhǔn)時(shí) 對(duì)于水工建造中混凝土構(gòu)件的治理,主要是定期檢查、加強(qiáng)維護(hù)。對(duì)于輕易產(chǎn)生碳化的混凝土構(gòu)件,則應(yīng)派專人定期觀看及測(cè)試溫度、濕度,檢查裂縫狀況和碳化深度,并作好詳細(xì)記錄。若發(fā)覺混凝土表面有開裂、剝落現(xiàn)象時(shí),則應(yīng)準(zhǔn)時(shí)利用防護(hù)涂料對(duì)混凝土表面舉行封閉或?qū)嵭惺够炷帘砻媾c大氣隔離措施,肯定不