混凝土强度回弹与碳化深度
碳化对回弹法检测混凝土抗压强度的影响
随着我国经济的发展，建设工程的发展日新月异，各单位主体对工程质量也越来越重视。
回弹法检测在混凝土抗压强度及深度值测量中的作用越来越重要，因此研究混凝土碳化对采用回弹法检测混凝土抗压强度及深度值测量的影响具有一定的参考意义。
1 混凝土碳化的成因混凝土碳化是指混凝土受到的一种化学腐蚀。
空气中二氧化碳（CO2）气体通过硬化混凝土细孔渗透到混凝土内，与其碱性物质氢氧化钙［Ca（OH）2］发生化学反应后生成碳酸盐（CaCO3）和水，使混凝土碱性降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化。
其化学反应方程式为：Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O。
2 混凝土碳化的危害混凝土碳化的危害主要体现在钢筋混凝土结构中，由于在混凝土的水化过程中会伴随着大量的氢氧化钙［Ca（OH）2］生成，使得混凝土空隙中充满了饱和的氢氧化钙溶液，其碱性使包裹在混凝土结构中的钢筋表面生成难溶的三氧化二铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4），形成碱性氧化钝化膜。
随着空气中CO2气体通过硬化混凝土细孔渗透到混凝土内，混凝土空隙中饱和氢氧化钙溶液中的氢氧化钙被慢慢消耗，使得混凝土介质中的氢氧根离子减少，最后破坏了混凝土介质的碱环境。
由于钢筋失去了保护，在水和空气的侵蚀下，慢慢发生锈蚀。
混凝土结构中钢筋锈蚀的物质是一种结构松散的氧化物，它在钢筋与商品混凝土中间产生一层松散隔离层，显著地更改了钢筋与商品混凝土的触碰表层，进而减少了钢筋与商品混凝土中间的粘接力。
钢筋的锈蚀物质比锈蚀前钢筋所占的体积更大，进而对包围着在钢筋周边的混凝土造成膨胀力，当膨胀力达到一定水平时，会造成混凝土结构的裂开。
在钢筋锈蚀变形后，带肋钢筋肋将慢慢退化。
当钢筋锈蚀较比较严重时，带肋在混凝土结构中的机械咬合功效消退，导致钢筋与混凝土的裹握力退化。
3 混凝土碳化对采用回弹法检测混凝土抗压强度的影响回弹法检测混凝土抗压强度的原理：由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在一定的关系，当回弹仪的弹击锤被一定的弹力（标准能量）弹击到不同的硬度的混凝土表面时，会呈现出不同的回弹高度（即回弹值），通过对回弹值进行分析计算可推断出混凝土抗压强度。
c35混凝土强度回弹值与碳化深度
c35混凝土强度回弹值与碳化深度c35混凝土强度回弹值与碳化深度之间存在一定的关系。
回弹值是指使用回弹锤测试混凝土表面弹性反馈的数值，反映了混凝土的硬度和抗压能力。
而碳化深度是指混凝土中碳酸盐溶液浸泡后，二氧化碳逐渐渗入混凝土中，导致混凝土中钙化合物发生碳化反应，形成碳化层的深度。
一般来说，混凝土的强度回弹值与碳化深度呈负相关关系。
当混凝土的碳化深度增加时，混凝土中的钙化合物被二氧化碳侵蚀，导致混凝土的抗压能力降低，从而使得混凝土的强度回弹值减小。
相反，如果混凝土的碳化深度较小，钙化合物没有受到明显的碳化侵蚀，混凝土的抗压能力相对较高，强度回弹值也相对较大。
然而，需要注意的是，强度回弹值和碳化深度并不是直接的线性关系，而是受到多种因素的影响。
除了碳化深度外，混凝土的配合比、水灰比、水泥品种等也会对强度回弹值产生影响。
此外，测定强度回弹值和碳化深度都需要进行专门的实验测试，通过实验数据的比对和分析，才能得出具体的结论。
总之，了解混凝土的强度回弹值和碳化深度之间的关系，有助于评估混凝土结构的质量和耐久性，以
及制定相应的维护和修复措施。
但具体的数值关系还需根据实际情况进行实验研究和分析。
回弹仪测定混凝土强度计算步骤及碳化原理
精心整理修改五回弹仪测定混凝土强度计算《规程JGJ/T23-2001》根据2001年颁布的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2001（J115-2001）代替1992年颁布的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-92，有如下主要修改。
推定i-min（2）当测区强度值出现小于少于10.0MPa时：f=10.0MPa推定（3）当测区不少于10个或按批量检测时，该构件的混凝土强度推定值为：f=f平均－1.645S标准差推定-1以上各式中：f——混凝土强度推定值，MPa；推定f——该批构件中测区混凝土强度换算值的最小者，精确至0.1，MPa；i-minf——构件混凝土强度平均值，精确至0.1，MPa；平均S——构件混凝土强度标准差，精确至0.0l，MPa。
标准差参考资料：《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2001（J115-2001）砼碳化的原理，具体的化学变化，试剂，具体过程2.回弹仪的工作原理是测定回弹值N，作为水泥混凝土强度R的相关指标，来推定水泥混凝土的强度．超声波检测仪则是根据超声脉冲在混凝土中的传播时的某些物理参数(如传播速度V、衰减系数等)来推测混凝土强度，目前常用的方法是建立强度与声速(R—V)的相关关系曲线。
3+补充问题：这个透明液体是按1%配比自配的酚酞酒精溶液。
酚酞溶液测碳化深度利用的原理就是酸碱反应，酚酞作指示剂（遇碱变红，遇酸无色），二氧化碳扩散到的地方，酚酞溶液滴上去呈无色，未扩散到的地方呈红色（有碱存在）。
为什么混凝土会存在碱性物质呢？那是因为水泥水化，生成氢氧化钙。
饱和的氢氧化钙溶液充满了混凝土内部，且有效保护了内部钢筋。
而空气中的二氧化碳和。
混凝土碳化深度及对回弹影响
混凝土碳化深度及对回弹影响混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。
空气中ＣＯ２气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ。
水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，称为钝化膜（碱性氧化膜）。
碳化后使混凝土的碱度降低，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。
可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会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，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。
影响混凝土碳化速度的因素是多方面的。
首先影响较大的是水泥品种，因不同的水泥中所含硅酸钙和铝酸钙盐基性高低不同；其次，影响混凝土碳化主要还与周围介质中ＣＯ2的浓度高低及湿度大小有关，在干燥和饱和水条件下，碳化反应几乎终止，所以这是除水泥品种影响因素以外的一个非常重要的原因；再次，在渗透水经过的混凝土时，石灰的溶出速度还将决定于水中是否存在影响Ｃａ（ＯＨ）2溶解度的物质，如水中含有Ｎａ2ＳＯ4及少量Ｍｇ2＋时，石灰的溶解度就会增加，如水中含有Ｃａ（ＨＣＯ3）2的Ｍｇ（ＨＣＯ3）2对抵抗溶出侵蚀则十分有利。
因为它们在混凝土表面形成一种碳化保护层；另外，混凝土的渗透系数、透水量、混凝土的过度振捣、混凝土附近水的更新速度、水流速度、结构尺寸、水压力及养护方法与混凝土的碳化都有密切的关系。
混凝土碳化破坏的防治,对于混凝土的碳化破坏，我们在施工中总结出了一系列治理措施：一是，在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境，选择合适的水泥品种；对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥；冲刷部位宜选高强度水泥；二是，分析骨料的性质，如抗酸性骨料与水、水泥的作用对混凝土的碳化有一定的延缓作用；三是，要选好配合比，适量的外加剂，高质量的原材料，科学的搅拌和运输，及时的养护等各项严格的工艺手段，以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀，以确保混凝土的密实性；另外，若建筑物地处环境恶劣的地区，宜采取环氧基液涂层保护效果较好，对建筑物地下部分在其周围设置保护层；用各种溶注液浸注混凝土，如：用溶化的沥青涂抹。
回弹仪测混凝土强度及碳化深度测定
回弹仪测水泥混凝土强度及碳化深度的测定1. 在测定过程中对回弹值有怀疑或进行构件测试前后，情况之一应对回弹仪进行回弹仪率定。
对龄期超过3个月的硬化混凝土，应测定混凝土表层碳化深度进行回弹值修正；2. 选择测区：测区表面应清洁、干燥、平整，避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋，测区面积不小于200mm ×200 mm ，每个测区宜测定16个测点，相邻两测点的间距不小于3cm 测点距路边缘或接缝的距离不小于5cm ，将一块混凝土板作为一个试样，每个试样的测区数不宜少于10个，相邻两测区的间距不宜大于2m ；3. 将回弹仪的弹击杆顶住混凝土表面，轻压仪器，使按钮松开，弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤；4. 手持回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩，冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动到达一定位置，指针刻度线在刻度尺上的示值即为该点的回弹值；5. 使用上述方法在混凝土依次读数并记录回弹值，如条件不利于读数，可按下按钮，锁住机芯，将回弹仪移至他处读数，准确至1个单位；6. 使用完毕后将弹击杆压入仪器内，经弹击后按下按钮锁住机芯，待下一次使用；7. 对龄期超过3个月的混凝土，回弹值测量完毕后用合适工具在测区表面形成直径约15 mm 的孔洞（其深度稍大于混凝土碳化深度），然后用吸耳球吹去孔洞中粉末，并立即用1%酚酞酒精溶液洒在孔洞内壁边缘处，当已碳化与未碳化界限清楚时（未碳化部分变成紫红色），用游标卡尺测量已碳化与未碳化交界面至混凝土表面的垂直距离1-2次，该距离即为混凝土的碳化深度值，每次测读精确至0.5mm ；8. 计算：去掉3个最大值及3个最小值，将其余10个回弹值按式10i s N N ∑=求出，当回弹仪非水平方向测定时，应根据回弹仪轴线与水平方向的角度将测得的数据根据公式N=进行修正，+N s∆N计算非水平方向测定的回弹修正值。
回弹值准确至0.1；9.混凝土强度推算按上述所得结果查T0954-2表；。
碳化深度对回弹法检测混凝土强度的影响
碳化深度对回弹法检测混凝土强度的影响孟军涛【摘要】碳化深度对回弹法检测的混凝土强度推定值有很大影响。
本文介绍了混凝土的碳化原理及混凝土碳化的影响因素，并通过模型试验研究碳化深度偏大对强度推定值准确性的影响，分析由于碳化修正引起强度推定值与钻芯法抗压强度相关性较差的原因。
建议进一步研究碳化深度对高性能混凝土强度的影响，提高回弹法检测的可靠性。
%Carbonization depth has influence on estimation of concrete strength with rebound method. The principle of the concrete carbonization and the relevant factors were introduced. Influence of over-estimated carbonization depth on estimation accuracy of concrete strength was studied through model experimental tests. T he poor correlation between the estimated value from carbonization depth and the measured coring concrete compressive strength was analyzed. It suggests a further study on the influence of carbonization depth on high performance concrete is required to improve the reliability of rebound method.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】3页(P133-135)【关键词】混凝土强度;碳化深度;回弹法【作者】孟军涛【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TU317+.5回弹法作为检测混凝土强度的一种较普遍的方法，因其操作方便快捷且对结构无损害而大量被应用于工程结构混凝土检测中［1-3］。
砼回弹碳化深度取值范围
砼回弹碳化深度取值范围一、砼回弹法测定碳化深度的原理和方法砼回弹法是利用回弹锤对混凝土表面进行敲击，并通过测量回弹锤反弹高度来评估混凝土的质量和性能。
在混凝土碳化过程中，混凝土内部的钙氢石灰会与二氧化碳反应生成碳酸钙，导致混凝土内部的碳化现象。
砼回弹法通过测量回弹锤反弹高度的变化，可以间接评估混凝土的碳化深度。
具体的测试方法如下：1. 准备工作：清理混凝土表面，确保表面干净平整。
2. 测量点的选择：根据需要测定的位置和要求，选择一定数量的测点。
3. 回弹仪的校准：根据回弹仪的使用说明，进行校准操作，确保测量结果准确可靠。
4. 测量操作：将回弹仪垂直于测量点的混凝土表面，用力敲击混凝土表面，记录回弹锤反弹高度。
5. 重复测量：对同一测点进行多次测量，取平均值作为最终的回弹锤反弹高度。
6. 数据处理：根据回弹锤反弹高度和混凝土的回弹曲线，可以估算出混凝土的碳化深度。
二、砼回弹碳化深度的取值范围根据国家标准《建筑混凝土碳化深度测定方法》(GB/T 50082-2009)，砼回弹碳化深度的取值范围如下：1. 碳化深度等级Ⅰ：回弹锤反弹高度大于等于75%；2. 碳化深度等级Ⅱ：回弹锤反弹高度大于等于50%且小于75%；3. 碳化深度等级Ⅲ：回弹锤反弹高度大于等于25%且小于50%；4. 碳化深度等级Ⅳ：回弹锤反弹高度小于25%。
需要注意的是，测定结果仅为混凝土表面的碳化深度，无法准确评估混凝土内部的碳化程度。
此外，由于回弹锤反弹高度受多种因素影响，如混凝土强度、孔隙率、含气量等，不同的混凝土结构在相同的回弹锤反弹高度下可能具有不同的碳化深度。
因此，在使用砼回弹法测定碳化深度时，应结合实际情况进行综合判断，不能仅依靠回弹锤反弹高度来评估碳化深度。
同时，建议在进行混凝土碳化深度评估时，结合其他测试方法，如化学分析、电化学方法等，以获得更准确的结果。
砼回弹碳化深度的取值范围可根据回弹锤反弹高度分为四个等级，但需要注意的是，回弹法测定结果仅供参考，不能作为唯一的评估依据。
混凝土构件碳化深度与回弹强度检测分析
成分 水化硅酸钙 水化铝酸钙
ｐ Ｈ值 １ ０ ． ４ １ １ ． ４ ３
பைடு நூலகம்
成分 氢氧化钙 水 化硫铝 酸钙
ｐ ｌ ｛ 值 １ ２ ． ２ ３ １ ０ ． １ ７
一一
无邑
。 。 。 一
鬃 红色
占 ＝ ｏ
髓色
一
碳化 降低混凝 土孑 Ｌ 隙液的 Ｃ ａ （ Ｏ Ｈ ） 浓度 ， 当Ｃ ａ （ ０ Ｈ ） 浓度降至水 化 硅酸钙 、 水化铝酸钙等水泥水化物稳定所需 浓度限值以下时 ， 水泥水化 物就会分解 ， 放出Ｃ ａ Ｏ以维持溶液 的［ Ｏ Ｈ一 １ 浓度 ， 继续 下去就将导致 水 化物晶体变成胶体 ， 降低混凝土构件 强度 。混凝 土构件强度降低 ， 混凝 土表面硬度相应降低 ， 从而混凝土构件的回弹值也相应的降低 。 ３ ＿ ３ 过量碳化使混凝土构件 回弹值急剧下降 碳化使 混凝 土收缩 、 胀裂 ， 同时混凝 土碳化 生成 的 Ｃ ａ Ｃ Ｏ ， 使 混凝 土变脆。混凝土收缩 、 胀裂使混凝 土表面松散 ， 在 回弹过程 中吸收部分 弹击能量 ， 降低 回弹读数值 。碳化增 加混 凝土收缩 ， 使混凝土表面发生 做裂纹 ， 为各种 侵蚀解 质（ 如Ｃ Ｏ ） 进入 混凝土 内部提供条 件 ， 加速 混凝 土碳化 ， 昆凝土表面状况直线下 降 ， 从 而使回弹值加剧下降。混凝土构 件回弹值下降 ， 碳化深度增加 ， 从而使混凝土回弹推定值大幅下 降。 ３ ． ４混凝土碳化对 钢筋耐久性的影响 混凝土碳化 使混凝 土的碱度降低 ， 碳化后 ， 完全碳化 区的 ｐ Ｈ 值由 １ ２ 左右降到 ９ 以下 ， 钢筋 表面的钝化膜可能发生破坏 ， 使混凝 土失 去对 钢筋的保护作用 而导致钢筋锈蚀 。大气中 Ｃ Ｏ 与混凝土 中碱性物 质的 作用过程是 一个复杂 的多相物理化学 反应 。它是 在气相 、 液相 和固相 中进行 的连续过 程。混凝 土的碳化 由表及 里 ， 空气 中的 Ｃ Ｏ 首先扩 散 到混凝土内部的毛细管孔 隙中与水泥水化产 生的氢氧化钙 和水化硅酸 钙等水化产 物相互作用 形成碳酸钙 ， 使 混凝土 的碱度逐渐降低 。当碳 化层 达到钢筋后 ， 便会破坏钢筋 的钝化膜层 ， 其 周同若 存在发生电化腐 蚀 所必需 的水 分和氧气 或某些有害成 分时 ， 混凝 土中的钢筋将产 生锈 蚀， 体积膨胀 ， 呈多孔疏松状态 ， 极易透气 和吸水 ， 因此加剧 了钢筋 的锈 蚀 。钢筋锈蚀 产生 的体积 膨胀 ， 由于内部应力 的作用 使混凝土产生 裂 缝， 甚至产生混凝 土表层崩落。 ４ ． 结 语 ｝ 昆凝土碳化是一个非常复杂 的化学物理反应过程 。其碳 化速度受 环境温度 、 湿度、 养护 条件及水泥 品种 、 水灰 比等各种因素影 响。适 量 的碳化 有助 于改善混 凝土 的部分机 能 ， 使 回弹读 数得到一 定的提 高。 但是当碳化过量 ， 由于混凝土 收缩 、 胀 裂等原 因 ， 加剧混凝土的碳化 ， 从 而对混凝土 的强度 和耐久性形成破坏性 的影 响。回弹检测法作为混凝 土强度现 场快速检测方 法 ， 有其快 速 、 高效 的优点 ， 但 同时也存在 局限 性。 只有深 入理解碳化 的机理及 回弹测试 的原理 ， 才能准确 的判 断混
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混凝土强度回弹与碳化深度
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Ca(OH)2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Ca(OH)2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Ca(OH)2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。
回弹检测混凝土强度是以混凝土的表面硬度来推断混凝土强度的.碳化会增大混凝土表面硬度，所以回弹判定其强度时需要检测碳化深度进行修正。
炭化深度如果大于2mm，就要采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正了。