簡述水利工程建筑混凝土碳化與凍融的防治

1、簡述水利工程建筑混凝土碳化與凍融的防治簡述水利工程建筑混凝土碳化與凍融的防治一、混凝土碳化、凍融破壞機理分析1.混凝土的凍融?；炷恋目箖鲂允腔炷潦艿降奈锢碜饔酶蓾褡兓?、溫度變化、凍融變化等的一方面，是反映混凝土耐久性的重要指標之一。對混凝土凍融破壞的機理，目前的認識尚不完全一致，按照公認程度較高的，由美國學者T.Perse提出的膨脹壓和浸透壓理論，吸水飽和的混凝土在其凍融的過程中，遭受的破壞應(yīng)力主要由兩局部組成。其一是當混凝土中的毛細孔水在某負溫下發(fā)生物態(tài)變化，由水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因受毛細孔壁約束形成膨脹壓力，從而在孔周圍的微觀本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理構(gòu)造中產(chǎn)生拉應(yīng)力;其二是

2、當毛細孔水結(jié)成冰時，由凝膠孔中過冷水在混凝土微觀構(gòu)造中的遷移和重分布引起的滲管壓。由于外表張力的作用，混凝土毛細孔隙中水的冰點隨著孔徑的減小而降低。凝膠孔水形成冰核的溫度在-78以下，因此由冰與過冷水的飽和蒸汽壓差和過冷水之間的鹽分濃度差引起水分遷移而形成浸透壓。2.混凝土的碳化?；炷恋奶蓟腔炷了艿降囊环N化學腐蝕?？諝庵?氣浸透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學反響后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，又稱作中性化，其化學反響為：aH2+2=a3+H2。水泥在水化過程中生成大量的氫氧化鈣，使混凝土空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液，其堿性介質(zhì)對鋼筋有良好的保護作用，使鋼筋外表生

3、成難溶的Fe23和Fe34，稱為純化膜。碳化后使混凝土的堿度降低，當碳化超過混凝土的保護層時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，鋼筋開場生銹?？梢?，混凝土碳化作用一般不會直接引起其性能的劣化，對于素混凝土，碳化還有進步混凝土耐久性的效果，但對于鋼筋混凝土來說，碳化會使混凝土的堿度降低，同時，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，因此會使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。二、混凝土碳化、凍融破壞影響及防治1.混凝土凍融破壞影響因素及防治混凝土凍融破壞影響因素?；炷羶鋈谄茐牡挠绊懸蛩厥嵌喾矫娴?。一是組成混凝土的主要材料性質(zhì)的影響，如;水泥的品種、水泥中不同礦物成份對混凝土的耐久性影響較

4、大，又如骨料的影響，除了骨料本身的質(zhì)量對混凝土的抗凍性的影響以外，骨料的浸透性和吸濕性對混凝土的抗凍性也有決定性的作用，由于濕度和強度的變化，會產(chǎn)生含針狀物巖石體積的變化，這將會損壞已硬化的水泥砂漿和混凝土外表，同時骨料的化學性能對混凝土的耐久性也將產(chǎn)生一定的影響;二是外加劑的影響，在混凝土施工過程中摻入引氣劑或減水劑對改善混凝土的內(nèi)部構(gòu)造，改善混凝土的內(nèi)部孔隙構(gòu)造可起到緩沖凍脹的作用，大大降低凍脹應(yīng)力，進步混凝土的抗凍性;三是施工工藝影響，配合比、混凝土的施工、硬化條件等都與混凝土的耐久性有親密的關(guān)系，同時混凝土中的單位用水量是影響混凝土抗凍性的一個重要因素。此外混凝土的外表、邊角和工作縫部

5、位處于最不利的工作條件，所以混凝土模板種類、性質(zhì)和外表加工情況以及工作縫的處理對混凝土的耐久性也有很大的影響;四是防止受水位變化影響，寒冷季節(jié)水位變化會引起混凝土的嚴重凍融破壞需采取有力措施防止;五是嚴格控制施工質(zhì)量，混凝土施工質(zhì)量的好壞，將影響它的抗凍性，因此必須把好質(zhì)量關(guān)，不允許出現(xiàn)蜂窩、麻面，力求密實，外表光滑。2.混凝土凍融破壞的防治對于混凝土凍融破壞的防治，結(jié)合我們的施工理論，總結(jié)出了如下幾點：1預(yù)防措施。一是在混凝土施工中應(yīng)根據(jù)不同情況選擇含有不同礦物成份和不同性能的水泥、骨料和外加劑，從材料方面確?；炷恋哪途眯?二是嚴格混凝土制作配合比，一定要根據(jù)構(gòu)造類型和所處的環(huán)境條件，試驗

6、確定關(guān)鍵參數(shù)，主要是降低混凝土的水灰比，水泥水化所需水分僅為其重量的25%左右，假設(shè)水量增加，多余的水就游離析出，產(chǎn)出孔隙，飽和后易受凍脹破壞;另外摻入引氣型外加劑是進步混凝土抗凍性最有效的途徑之一;三是人為地優(yōu)化建筑物混凝土構(gòu)件周圍的環(huán)境條件，以減少或改善致使混凝土凍融的各種不利因素。2治理措施。水泥砂漿修補，適用于細微的表層破壞;預(yù)縮砂漿修補，所謂預(yù)縮砂漿是指經(jīng)拌和好之后再歸堆放置3090ih后才使用的干硬性砂漿，此種方法適高速水流區(qū)混凝土外表的損壞;噴漿修補，多用于混凝土凍融破壞化較嚴重的部位;噴混凝土修補，是指經(jīng)施高壓將混凝土拌料以高速運動注入被修補的部位，其密度及抗?jié)B性較一般混凝土好

7、，且具有快速，高效的特點;環(huán)氧材料修補，一般有環(huán)氧基液、環(huán)氧砂漿和環(huán)氧混凝土等，這種材料具有較高的強度和抗蝕、抗?jié)B才能，并與混凝土結(jié)合力較強，但價格較貴，施工工藝復(fù)雜，材料配比嚴格，此法可與其它修補方法配合使用，效果更佳。3.混凝土碳化影響因素。影響混凝土碳化速度的因素是多方面的。首先影響較大的是水泥品種，因不同的水泥中所含硅酸鈣和鋁酸鈣鹽基性上下不同;其次，影響混凝土碳化主要還與周圍介質(zhì)中2的濃度上下及濕度大小有關(guān)，在枯燥和飽和水條件下，碳化反響幾乎終止，所以這是除水泥品種影響因素以外的一個非常重要的原因;再次，在浸透水經(jīng)過的混凝土時，石灰的溶出速度還將決定于水中是否存在影響aH2溶解度的物質(zhì)，如水中含有Na2S4及少量g2+時，石灰的溶解度就會增加，如水中含有aH32的gH32對抵抗溶出侵蝕那么非常有利。因為它們在混凝土外表形成一種碳化保護層。4.混凝土碳化破壞的防治。一是在施工中應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置、周圍環(huán)境，選擇適宜的水泥品種;對于水位變化區(qū)以及干濕交替作用的部位或較嚴寒地區(qū)選用抗硫酸鹽普通水泥;沖刷部位宜選高強度水泥;二是分析骨料的性質(zhì)，如抗酸性骨料與水、水泥的作用對混凝土的碳化有一定的延緩作用;三是要選好配合比，適量的外加劑，高質(zhì)量的原材料，科學的攪拌和運輸，及時的養(yǎng)護等各