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文檔簡介

1、第二節(jié)第二節(jié) 普通混凝土的主要普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)技術(shù)性質(zhì)一、砼拌合物的和易性一、砼拌合物的和易性二、普通混凝土的強度二、普通混凝土的強度 三、普通混凝土的變形性能三、普通混凝土的變形性能四、普通混凝土的耐久性四、普通混凝土的耐久性混凝土拌合物的性能硬化混凝土的性能混凝土拌和物的和易性: 流動性 粘聚性 保水性混凝土: 密實性 均勻性運輸、澆灌和振搗硬化混凝土性能: 強度變形性 耐久性新拌新拌混凝土的性能(和易性混凝土的性能(和易性) )混凝土拌合物的性能:和易性(一)、和易性的含義(一)、和易性的含義和易性:和易性: 混凝土拌合物易于施工工序操作(混凝土拌合物易于施工工序操作(攪拌、運輸

2、、澆注及振搗),并能獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的能。,并能獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的能。流動性流動性:指混凝土拌合物在自重或施工機械振搗作用下指混凝土拌合物在自重或施工機械振搗作用下產(chǎn)生流動,并均勻密實地填滿模板的性能。產(chǎn)生流動,并均勻密實地填滿模板的性能。粘聚性粘聚性:指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力,不致產(chǎn)生分層或離析現(xiàn)象的有一定的粘聚力,不致產(chǎn)生分層或離析現(xiàn)象的性質(zhì)。性質(zhì)。保水性:保水性:指混凝土拌合物在施工過程中,具有一定的保指混凝土拌合物在施工過程中,具有一定的保持水份的能力,不致產(chǎn)生嚴重泌水現(xiàn)象的性能。持水份的能力,不

3、致產(chǎn)生嚴重泌水現(xiàn)象的性能?;炷涟韬衔锏男阅埽汉鸵仔苑謱与x析與泌水現(xiàn)象及其危害分層離析與泌水現(xiàn)象及其危害u分層離析分層離析 現(xiàn)象:現(xiàn)象:混凝土拌合物混凝土拌合物粗骨料下沉粗骨料下沉、水泥砂漿或水上浮水泥砂漿或水上浮的的現(xiàn)象?,F(xiàn)象。與拌和物的粘聚性有關(guān)。與拌和物的粘聚性有關(guān)。 危害:危害:分層離析將導(dǎo)致硬化后的混凝土產(chǎn)生蜂窩和麻分層離析將導(dǎo)致硬化后的混凝土產(chǎn)生蜂窩和麻 面,影響均勻性。面,影響均勻性。u泌水泌水現(xiàn)象:現(xiàn)象:混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面,這混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面,這 種現(xiàn)象叫泌水。與拌和物的保水性有關(guān)。種現(xiàn)象叫泌水。與拌和物的保水性有關(guān)。危害:危害:泌水導(dǎo)致混

4、凝土中粗骨料和水平鋼筋下方形成水泌水導(dǎo)致混凝土中粗骨料和水平鋼筋下方形成水 囊和水膜,降低骨料或鋼筋與水泥石的粘結(jié)力;表面還囊和水膜,降低骨料或鋼筋與水泥石的粘結(jié)力;表面還 會形成酥松層,在混凝土硬化體中產(chǎn)生泌水通道等。會形成酥松層,在混凝土硬化體中產(chǎn)生泌水通道等。混凝土拌合物的性能:和易性和易性好的混凝土混凝土拌合物的性能:和易性粘聚性、保水性差的混凝土混凝土拌合物的性能:和易性(二)、和易性的測定與評價(二)、和易性的測定與評價 測定:測定:以測定其流動性為主,輔以對其粘聚性以測定其流動性為主,輔以對其粘聚性和保水性的觀察,然后根據(jù)測定和觀察結(jié)果,綜和保水性的觀察,然后根據(jù)測定和觀察結(jié)果,

5、綜合評價其和易性。合評價其和易性。 GB/T50080GB/T5008020022002規(guī)定,混凝土拌合物的和易規(guī)定,混凝土拌合物的和易性用性用兩種流動性兩種流動性指標評價:指標評價:坍落度或坍落擴展度:骨料最大粒徑不大于坍落度或坍落擴展度:骨料最大粒徑不大于40mm,40mm,坍落坍落度不小于度不小于10mm10mm的的塑性和流動性混凝土拌合物塑性和流動性混凝土拌合物維勃稠度:骨料最大粒徑不大于維勃稠度:骨料最大粒徑不大于40mm,40mm,維勃稠度值在維勃稠度值在5-5-30S30S之間的之間的干硬干硬性混凝土拌合物性混凝土拌合物1.坍落度試驗坍落度試驗坍落度筒坍落度筒200mm100mm

6、300mm適用的條件適用的條件僅適用于骨料最大粒徑不大于40mm,且坍落度不小于10mm的混凝土拌和物。混凝土拌合物的性能:和易性 標準圓錐筒(無底) 將拌和物等體積地分三層填入圓錐筒中 每一層用搗棒插搗25下 用灰刀將表面抹平 垂直提起圓錐筒,拌和物將在自重作用下向下坍落 測量筒高與坍落后混凝土試體最高點之間的高度差(mm),即稱為坍落度,通常用T表示。 標準坍落度圓錐筒為鋼皮制成,高度標準坍落度圓錐筒為鋼皮制成,高度H 300mm,上口直徑,上口直徑d l00mm,下,下底直徑底直徑D200mm。坍落度越大,流動性越大坍落度越大,流動性越大坍落度試驗步驟示意圖坍落度試驗步驟示意圖坍落度直尺

7、坍落擴展度混凝土拌合物的性能:和易性坍落度測量結(jié)果的評定坍落度測量結(jié)果的評定坍落度值(mm) 混凝土的和易性 1040 低塑性混凝土 5090 塑性混凝土 100150 流動性混凝土 160 大流動性混凝土 如坍落度值大于如坍落度值大于220mm220mm,應(yīng)用鋼尺測量混凝,應(yīng)用鋼尺測量混凝土擴展后的最大和最小直徑,在兩直徑之差土擴展后的最大和最小直徑,在兩直徑之差小于小于50mm50mm時,取平均值為時,取平均值為擴展度擴展度?;炷涟韬衔锏男阅埽汉鸵仔蕴涠仍囼炋涠仍囼灒ㄕ尘坌?、保水性的觀察)(粘聚性、保水性的觀察) 測出坍落度后,用搗棒輕輕敲擊混凝土錐體的測出坍落度后,用搗棒輕輕敲擊混

8、凝土錐體的側(cè)面,看它是否保持整體向下坍落或發(fā)生局部側(cè)面,看它是否保持整體向下坍落或發(fā)生局部的出然崩落,由此判斷其的出然崩落,由此判斷其粘聚性粘聚性是否合格;是否合格;觀察混凝土錐體下方是否有水分析出,由此判觀察混凝土錐體下方是否有水分析出,由此判斷其斷其保水性保水性是否合格。是否合格。 由此兩方面觀察和坍落度測量結(jié)果即可判由此兩方面觀察和坍落度測量結(jié)果即可判斷混凝土拌和物和易性是否合格。斷混凝土拌和物和易性是否合格。坍落度試驗坍落度試驗混凝土拌合物的性能:和易性拌合物的和易性與施工工藝 施工工藝 坍落度(mm)碾壓混凝土 0滑模攤鋪混凝土 30 50 泵送混凝土 100 200自密實混凝土 2

9、40 坍落度的選擇坍落度的選擇 原則:原則:根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)條件和制品要求,并參考經(jīng)驗資根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)條件和制品要求,并參考經(jīng)驗資料進行選擇,在滿足施工和結(jié)構(gòu)條件的情況下,盡量選用較小料進行選擇,在滿足施工和結(jié)構(gòu)條件的情況下,盡量選用較小的坍落度,以節(jié)約水泥,提高混凝土質(zhì)量。的坍落度,以節(jié)約水泥,提高混凝土質(zhì)量?;炷涟韬衔锏男阅埽汉鸵仔?、維勃稠度法擊震力下的坍落度法 維勃稠度法適用于維勃稠度530s,骨料最大粒徑小于40mm的干硬性混凝土拌合物?;炷涟韬衔锏男阅埽汉鸵仔?標準振幅、頻率的振動臺,置鋼制圓筒,圓筒內(nèi)置坍落度筒。 按規(guī)定的方法在坍落度筒內(nèi)裝滿混凝土拌和物,提起坍落度筒,

10、在混凝土拌和物試體頂面放一透明圓盤,開啟振動臺,同時以秒表計時,到透明圓盤表面完全為水泥漿所布滿時,記錄秒表時間,即為該混凝土拌和物的維勃稠度值,常用Vt(秒)表示。 Vt ,流動性混凝土拌合物的性能:和易性(三)、影響和易性的因素(三)、影響和易性的因素 1 1)、水泥品種及細度)、水泥品種及細度規(guī)律:規(guī)律:水泥品種不同,其需水量也不同,對混凝土的流動水泥品種不同,其需水量也不同,對混凝土的流動性有一定的影響性有一定的影響水泥顆粒越細,其表面積越大,需水量越大。水泥顆粒越細,其表面積越大,需水量越大。規(guī)律:規(guī)律: 種類種類: : 卵石混凝土比碎石混凝土在用水量相同條件下卵石混凝土比碎石混凝土

11、在用水量相同條件下流動性大流動性大, ,但粘聚性和保水性差但粘聚性和保水性差; ; 粒徑粒徑: :在其他條件相同的情況下在其他條件相同的情況下, ,粒徑較大粒徑較大, ,級配良好的級配良好的骨料,總表面積和空隙率小,混凝土拌合物流動性越好骨料,總表面積和空隙率小,混凝土拌合物流動性越好; ;2 2)、骨料的性質(zhì))、骨料的性質(zhì)混凝土拌合物的性能:和易性3 3)、外加劑和摻合料)、外加劑和摻合料4 4)、水泥漿量與水灰比)、水泥漿量與水灰比規(guī)律:規(guī)律:水泥漿量不能過多,也不能過少。水泥漿量不能過多,也不能過少。水和水泥的質(zhì)量比,決定了水泥漿的稠度水和水泥的質(zhì)量比,決定了水泥漿的稠度引氣劑、減水劑等

12、能使混凝土拌合物在不增加水量引氣劑、減水劑等能使混凝土拌合物在不增加水量的條件下,改善和易性。的條件下,改善和易性。礦物摻合料的摻入,可節(jié)約水泥用量,減少用水量,礦物摻合料的摻入,可節(jié)約水泥用量,減少用水量,改善和易性。改善和易性。規(guī)律:規(guī)律:混凝土拌合物的性能:和易性5) 砂率的影響 基本概念:混凝土拌和物中所用砂的質(zhì)量占骨料(砂+石)總量的質(zhì)量百分數(shù)稱為砂率。試驗表明:水灰比與用水量一定時,拌和物坍落度先隨砂率增加而增大,達到最大值后,又隨砂率增加而減小,坍落度最大時的砂率為合理砂率(最優(yōu)砂率)坍落度坍落度(cm)砂率砂率()合理砂率合理砂率空隙率大總表面積大混凝土拌合物的性能:和易性6

13、6)、溫度與時間)、溫度與時間 規(guī)律:規(guī)律: 提高溫度會使砼拌合物的坍落度減小,提高溫度會使砼拌合物的坍落度減小,據(jù)測定,溫度每增高據(jù)測定,溫度每增高1010,坍落度大約減少,坍落度大約減少202040mm 40mm 隨著時間的延長,砼拌合物的坍落度隨著時間的延長,砼拌合物的坍落度也會逐漸降低也會逐漸降低, ,原因是由于拌合物的一些水原因是由于拌合物的一些水被骨料吸收、一部分水蒸發(fā)損失以及化學(xué)反被骨料吸收、一部分水蒸發(fā)損失以及化學(xué)反應(yīng)等。應(yīng)等。混凝土拌合物的性能:和易性(四)、改善和易性的措施(四)、改善和易性的措施1 1、選擇優(yōu)質(zhì)材料,調(diào)整配合比、選擇優(yōu)質(zhì)材料,調(diào)整配合比1 1)選用質(zhì)地優(yōu)良

14、,級配良好的粗、細骨料,盡量采用較粗的砂、石)選用質(zhì)地優(yōu)良,級配良好的粗、細骨料,盡量采用較粗的砂、石2 2)盡可能降低砂率,采用合理砂率)盡可能降低砂率,采用合理砂率3 3、使用外加劑和摻合料。、使用外加劑和摻合料。2 2、改進施工工藝、改進施工工藝采用高效強制攪拌機、遠距離運輸采用二次加水采用高效強制攪拌機、遠距離運輸采用二次加水3 3)當(dāng)砼拌合物坍落度)當(dāng)砼拌合物坍落度太小太小時,保持水灰比不變,時,保持水灰比不變,增加水泥漿的用量;增加水泥漿的用量;4 4)當(dāng)砼拌合物的坍落度)當(dāng)砼拌合物的坍落度太大太大時、粘聚性良好時,時、粘聚性良好時,保持砂率不變,增加砂石用量。保持砂率不變,增加砂

15、石用量。硬化混凝土的性能(硬化混凝土的性能(強度強度) ) 混凝土強度定義混凝土強度定義 混凝土單位面積所能承受的最大外應(yīng)力,稱之為混凝土強度,其表示混凝土單位面積所能低抗外力的一種自身能力。應(yīng)力和強度的關(guān)系?混凝土的強度1 1、砼的抗壓強度和強度等級、砼的抗壓強度和強度等級 根據(jù)標準試驗方法,規(guī)定以邊長為根據(jù)標準試驗方法,規(guī)定以邊長為150mm150mm的立方體的立方體試件為標準試件,在標準養(yǎng)護條件(溫度試件為標準試件,在標準養(yǎng)護條件(溫度202022、相、相對濕度對濕度95%95%以上)下,養(yǎng)護到以上)下,養(yǎng)護到2828天,測定的抗壓強度。天,測定的抗壓強度。以以f fcucu來表示來表示

16、GB500812002標準砼立方體抗壓強度砼立方體抗壓強度 砼強度檢驗用實驗設(shè)備砼強度檢驗用實驗設(shè)備不同尺寸砼立方體試件不同尺寸砼立方體試件抗壓強度換算系數(shù)抗壓強度換算系數(shù) 100mm 100mm試試件件換算系換算系數(shù)為數(shù)為0.950.95 200mm 200mm試試件件換算系換算系數(shù)為數(shù)為1.051.05砼立方體抗壓強度標準值砼立方體抗壓強度標準值 是指按標準試驗方法測得的是指按標準試驗方法測得的立方體抗壓強度總體立方體抗壓強度總體分布中的一個值分布中的一個值,強度低于該值的百分率不超過,強度低于該值的百分率不超過5 5(亦即具有(亦即具有9595保證率的立方體抗壓強度)。保證率的立方體抗壓

17、強度)。以以fcu.kfcu.k表示表示注注fcu.kfcu.k與與f fcucu的區(qū)別:的區(qū)別: f fcucu只是一組混凝土試件抗壓強度的算術(shù)平均值,只是一組混凝土試件抗壓強度的算術(shù)平均值,并未涉及數(shù)理統(tǒng)計和保證率的概念。并未涉及數(shù)理統(tǒng)計和保證率的概念。 fcu.k fcu.k是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定,具有不低于是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定,具有不低于9595保證率的立方體抗壓強度。保證率的立方體抗壓強度。GB50010-2002GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范95%fcu,ofcu,kfcut f 正態(tài)分布 砼強度等級砼強度等級 是指按照砼立方體抗壓強度標準值劃分出的是指

18、按照砼立方體抗壓強度標準值劃分出的不同的不同的強度范圍強度范圍。以符號以符號“C C”表示。表示。普通混凝土按立方體抗壓強度標準值劃分為:普通混凝土按立方體抗壓強度標準值劃分為: C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、 C75C75、 C80C80等等1414個強度等級。個強度等級。 如:如:C30C30,表示,表示f fcu,k=30MPacu,k=30MPa,即混凝土立方,即混凝土立方體抗壓強度體抗壓強度30MPa的保證率為的保證率為95%。實例說明等級的含義實

19、例說明等級的含義 混凝土的立方體抗壓強度只是評定強度等級的一個標志,它不能直接用來作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)測試試件尺寸:150mm 150mm 300mm,也可以采用非標準尺寸試件,其制作與養(yǎng)護同立方體試件。 試驗表明試驗表明:當(dāng)fcu1055MPa時,軸心抗壓強軸心抗壓強度度fcp(0.700.80)fcu。2 2、砼的軸心抗壓強度、砼的軸心抗壓強度軸心抗壓強度試驗示意圖3 3、影響砼強度的因素:、影響砼強度的因素:(1 1)原材料的因素)原材料的因素(2 2)生產(chǎn)工藝因素)生產(chǎn)工藝因素(1 1)原材料的因素:)原材料的因素:1 1、水泥強度和水灰比、水泥強度和水灰比 普通強度等級的密實混凝土,其

20、強度與水泥28d強度及水灰比符合以下經(jīng)驗公式: fcu=a fce(C/Wb b) 式中:fcu 混凝土28d齡期的抗壓強度(MPa); C/W混凝土的灰水比; fce水泥的28d實際強度(MPa)。 在無法取得水泥實際強度時,可用式在無法取得水泥實際強度時,可用式 fce=. fce.k代入, 其中fce.k為水泥等級,為水泥標號值的富余系數(shù)(一般為1.13)。2 2)集料的種類、質(zhì)量和數(shù)量)集料的種類、質(zhì)量和數(shù)量3 3)外加劑和摻合料)外加劑和摻合料(2 2)生產(chǎn)工藝因素)生產(chǎn)工藝因素1 1)施工條件)施工條件 攪拌與振搗攪拌與振搗2 2)養(yǎng)護條件)養(yǎng)護條件 養(yǎng)護溫度與濕度養(yǎng)護溫度與濕度3

21、 3)養(yǎng)護齡期)養(yǎng)護齡期 本公式的應(yīng)用條件:本公式的應(yīng)用條件:1 1:水泥為普通硅酸鹽水泥:水泥為普通硅酸鹽水泥2 2:采用標準養(yǎng)護方式養(yǎng)護。:采用標準養(yǎng)護方式養(yǎng)護。3 3:齡期:齡期n n為為3 328d 28d 覆蓋養(yǎng)護野外公路的遮陽保濕4 4、提高混凝土強度的措施、提高混凝土強度的措施 1、采用高強度等級的水泥;2、采用較小的水灰比(摻入減水劑等);3、采用機械攪拌和機械振動成型(均勻、可降低用水量、密實);4、采用濕熱養(yǎng)護;5、摻入外加劑、摻合料。硬化混凝土的性能(硬化混凝土的性能(耐久性耐久性) )耐久性不耐久性不良引起的良引起的混凝土破壞混凝土破壞存在只有只有二十年!存在只有只有二

22、十年!拆除前的西直門橋拆除前的西直門橋拆除前的西直門橋除冰鹽造成的破壞耐久性破壞的大壩耐久性不良的大壩破壞的大壩細部破壞的大壩細部混凝土耐久性的內(nèi)容 耐久性定義耐久性定義混凝土抵抗混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性,從而維持混凝土的使用性能和外觀完整性,從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性。結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性。 內(nèi)容內(nèi)容混凝土耐久性是一項綜合性能,主要包括抗混凝土耐久性是一項綜合性能,主要包括抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性及堿骨滲性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性及堿骨料抑制性。料抑制性。Constructi

23、on Materials(一)、混凝土的抗?jié)B性:(一)、混凝土的抗?jié)B性:1 1、抗?jié)B性含義:、抗?jié)B性含義: 混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等壓力液體混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等壓力液體滲透作用的能力。滲透作用的能力。 2 2、混凝土滲水的主要原因:、混凝土滲水的主要原因: 原因:原因:內(nèi)部的孔隙形成連通的滲水通道。內(nèi)部的孔隙形成連通的滲水通道。 水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔水泥漿泌水形成毛細孔水泥漿泌水形成毛細孔粗骨料下部界面水分富集形成孔穴粗骨料下部界面水分富集形成孔穴施工振搗不密實施工振搗不密實3 3、抗?jié)B指標:、抗?jié)B指標: 以以抗?jié)B等級抗?jié)B

24、等級PN表示表示 抗?jié)B等級抗?jié)B等級是以是以28d28d齡期的標準試件,在標準試齡期的標準試件,在標準試驗方法下所能承受的最大靜水壓來確定的。驗方法下所能承受的最大靜水壓來確定的。 分為五個等級:分為五個等級: P4P4能抵抗靜水壓力能抵抗靜水壓力0.4MPa 0.4MPa P6P6能抵抗靜水壓力能抵抗靜水壓力0.6MPa 0.6MPa P8P8能抵抗靜水壓力能抵抗靜水壓力0.8MPa 0.8MPa P10P10能抵抗靜水壓力能抵抗靜水壓力1.0MPa 1.0MPa P12P12能抵抗靜水壓力能抵抗靜水壓力1.2MPa 1.2MPa 4 4、提高混凝土抗?jié)B性的主要措施:、提高混凝土抗?jié)B性的主要措

25、施: 減少拌和水用量;減少拌和水用量; 加入減水劑等外加劑;加入減水劑等外加劑;采用質(zhì)量良好、級配良好的骨料;采用質(zhì)量良好、級配良好的骨料;充分振搗,加強養(yǎng)護。充分振搗,加強養(yǎng)護。(二)、混凝土抗凍性(二)、混凝土抗凍性1 1、抗凍性含義:、抗凍性含義: 在吸水飽和狀態(tài)下,混凝土能夠經(jīng)受多次凍在吸水飽和狀態(tài)下,混凝土能夠經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞,也不顯著降低其強度的性能,融循環(huán)而不破壞,也不顯著降低其強度的性能,稱為混凝土的抗凍性。稱為混凝土的抗凍性。原因原因? ?混凝土內(nèi)部孔中的水結(jié)冰使體積膨脹混凝土內(nèi)部孔中的水結(jié)冰使體積膨脹9%9%。以抗凍等級以抗凍等級FN表示表示 以以28d 28d 齡

26、期的混凝土標準試件,在飽水后承受齡期的混凝土標準試件,在飽水后承受反復(fù)凍融循環(huán),以抗壓強度損失不超過反復(fù)凍融循環(huán),以抗壓強度損失不超過2525,且質(zhì),且質(zhì)量損失不超過量損失不超過5 5時所能承受的最大循環(huán)次數(shù)來確定。時所能承受的最大循環(huán)次數(shù)來確定。FN50混凝土在規(guī)定條件下能承受不少于混凝土在規(guī)定條件下能承受不少于50次的凍融循環(huán)次的凍融循環(huán)( (四四) ) 抗碳化性抗碳化性1 1、混凝土碳化的含義:、混凝土碳化的含義: 水泥石中的水泥石中的Ca(OH)Ca(OH)2 2與空氣中的與空氣中的COCO2 2,在濕度相宜,在濕度相宜時發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成時發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成H H2 2O O和和CaCOCaCO3 3,使混凝土的堿性,使混凝土的堿性降低(也稱降低(也稱 “中性化中性化 ”)的現(xiàn)象。)的現(xiàn)象。Ca(OH)Ca(OH)2 2 + C0+ C02 2 + nH+ nH2 20CaC00Ca

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