浅析水工混凝土的碳化机理及防碳化处理措施

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水工建筑物混凝土碳化分析

水工建筑物混凝土碳化分析

水工建筑物混凝土碳化分析提纲:1. 水工建筑物混凝土碳化的概述2. 混凝土碳化的影响因素3. 碳化深度和损失率的计算方法及对混凝土性能的影响4. 碳化后混凝土的维修方法和加固方案5. 控制混凝土碳化的措施和建议1. 水工建筑物混凝土碳化的概述混凝土碳化是指混凝土中含有的水分和二氧化碳分子反应,释放出碳酸氢盐,从而改变混凝土中的化学成分和物理性能。

水工建筑物混凝土碳化的主要原因是受水的作用,水中含有二氧化碳和其他化学成分,会穿透混凝土表面至混凝土内部,导致混凝土中钙化程度下降,钢筋锈蚀速度变快,严重破坏混凝土的物理性能和强度,对水工建筑物的安全稳定造成严重危害和威胁。

2. 混凝土碳化的影响因素混凝土碳化的影响因素包括混凝土的配合比、含水量、细度模数、使用年限、温度、湿度、气候等多种因素。

其中,配合比和含水量是混凝土在铺设时制定的,因此,浇筑混凝土时要制定合理的混凝土配合比,控制混凝土含水率,确保混凝土的密实性和稳定性。

此外,混凝土使用年限也是影响混凝土碳化程度和深度的重要因素,长期使用的混凝土容易发生碳化现象,因此要定期检查和维护。

此外,温度、湿度和气候也会影响混凝土碳化程度和速度,一些高温、高湿度和酸雨环境会使混凝土碳化程度加剧。

3. 碳化深度和损失率的计算方法及对混凝土性能的影响碳化深度和损失率是评估混凝土现有状态的重要指标,对混凝土的性能和使用寿命有直接影响,因此需要合理计算。

碳化深度是指混凝土表面到首次出现碳酸盐的深度,可通过测量混凝土表面硬度,估算出混凝土碳化的范围。

损失率是指混凝土的强度损失百分比,可以通过分析混凝土中水化产物的形成情况来计算。

碳化深度和损失率越大,混凝土的强度和耐久性会受到更严重的影响,需要及时采取措施加以处理。

4. 碳化后混凝土的维修方法和加固方案针对已碳化的混凝土,需要尽快采取维修方法和加固方案,以恢复混凝土原有的力学性能和稳定性。

在维修方法方面,可以采用配制专用涂料、钢筋固化材料、混凝土表面硬化剂等方法,以达到减缓碳化的效果。

混凝土碳化原理及防治措施

混凝土碳化原理及防治措施

混凝土碳化原理及防治措施一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、水利等领域的材料,其主要成分为水泥、砂、石子和水。

然而,混凝土在使用过程中会遭受各种环境的侵蚀,其中最常见的就是碳化。

混凝土的碳化会导致其强度下降、耐久性降低,甚至引起钢筋锈蚀等严重后果,因此混凝土碳化原理及防治措施备受关注。

二、混凝土碳化原理1.碳化的定义碳化是指混凝土表面或内部的碱性环境被CO2吸收后pH值下降,从而导致水泥石中的钙化合物溶解,释放出Ca2+和OH-离子,进而引发化学反应,使混凝土的物理性能、力学性能、耐久性能等发生变化的过程。

2.碳化的原因(1)CO2的影响CO2是引起混凝土碳化的主要因素之一。

在大气环境中,CO2气体与水分子结合形成碳酸,当碳酸接触到混凝土表面时就会与混凝土表面的碱性物质反应,从而导致混凝土表面的pH值下降,进而引发碳化反应。

(2)温度和湿度的影响温度和湿度对混凝土碳化也有一定的影响。

在高温和高湿的环境下,混凝土表面的水分子蒸发速度减缓,使得CO2在混凝土表面停留的时间变长,从而加速了混凝土的碳化过程。

(3)混凝土的性质和结构的影响混凝土的性质和结构也会影响碳化的发生。

如混凝土的孔隙率、水胶比、强度等,这些因素都会影响混凝土中的水泥石的稳定性,从而影响碳化的发生。

3.碳化的过程混凝土的碳化过程可以分为三个阶段:(1)初始阶段:在混凝土表面形成一层碳化层,混凝土表面的pH值降至9.5以下,水泥石中的钙化合物开始溶解,释放出Ca2+和OH-离子。

(2)加速阶段:CO2在混凝土内部逐渐渗透,混凝土中的钙化合物继续溶解,释放更多的Ca2+和OH-离子,反应加速。

(3)稳定阶段:混凝土中的钙化合物溶解完毕,钙离子和OH-离子逐渐失去活性,反应趋于平稳。

三、混凝土碳化的危害1.混凝土强度下降混凝土碳化会导致水泥石中的钙化合物溶解,释放出Ca2+和OH-离子,使得混凝土中的水泥石体积缩小,从而引起混凝土强度下降。

混凝土碳化原理及防治

混凝土碳化原理及防治

混凝土碳化原理及防治一、混凝土碳化原理混凝土碳化是指混凝土中的碳酸盐离子与水泥石中的钙离子发生化学反应,形成碳酸钙,并释放出二氧化碳的过程。

混凝土碳化的主要原因是水泥石中的钙离子与大气中的二氧化碳反应形成碳酸钙。

当混凝土表面存在水分时,二氧化碳可以通过水的介质渗透到混凝土中,与钙离子反应形成碳酸钙,导致混凝土的碳化。

混凝土碳化会导致混凝土中的钢筋锈蚀,从而影响混凝土的力学性能和使用寿命。

其主要原因是碳酸盐离子能够使混凝土的pH值下降,从而使混凝土失去保护钢筋的能力。

另外,碳酸盐离子还能够通过渗透到混凝土中的裂缝和孔隙中,进一步加速混凝土的碳化和钢筋的锈蚀。

二、混凝土碳化的防治为了防止混凝土的碳化,需要采取以下措施:1、使用高质量的混凝土材料:混凝土中的水泥应选用高标号水泥,砂、石应选用清洁、无腐蚀物的材料,以确保混凝土的质量和抗碳化性能。

2、减少混凝土的孔隙率:混凝土中的孔隙是混凝土碳化的重要渗透通道,因此应采取一系列措施减少混凝土的孔隙率,如控制水灰比、采用细骨料、加入微粉等。

3、提高混凝土的密实性:通过采用振捣、压实等方法,使混凝土中的颗粒更加紧密,从而减少混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实性。

4、使用防碳化剂:防碳化剂是一种能够改善混凝土碳化性能的化学添加剂,可以通过改变混凝土中的化学反应,防止混凝土的碳化。

5、加强混凝土的维护:混凝土在使用过程中需要进行定期维护,如进行涂层保护、防水处理等,以减少混凝土的孔隙率,防止混凝土的碳化。

综上所述,混凝土碳化是混凝土中的碳酸盐离子与水泥石中的钙离子发生化学反应,导致混凝土的碳化和钢筋的锈蚀。

为了防止混凝土的碳化,需要采取一系列措施,如使用高质量的混凝土材料、减少混凝土的孔隙率、提高混凝土的密实性、使用防碳化剂、加强混凝土的维护等。

这些措施能够有效地防止混凝土的碳化,延长混凝土的使用寿命,提高混凝土的抗碳化性能。

混凝土碳化机理及防治方法

混凝土碳化机理及防治方法

混凝土碳化机理及防治方法一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,具有强度高、耐久性好、施工方便等优点,但在长期使用过程中,混凝土会遭受到各种不同的侵蚀,导致混凝土的碳化,进一步影响混凝土的使用寿命。

因此,深入了解混凝土碳化机理及防治方法对于建筑工程的质量和安全具有重要意义。

二、混凝土碳化机理1. 碳化定义混凝土碳化是指在混凝土中加水后,由于环境中存在的二氧化碳、硫化氢等气体,使得混凝土中的碳酸盐离子逐渐与水反应形成酸性物质,从而导致混凝土的碳化现象。

2. 碳化机理混凝土碳化的机理是由于环境中的二氧化碳、硫化氢等气体会与空气中的水反应产生酸性物质,这些酸性物质会渗透到混凝土中,使得混凝土中的碳酸盐离子逐渐与水反应形成酸性物质,从而导致混凝土的碳化现象。

同时,由于混凝土内部的水分分布不均,使得混凝土内部的碳酸盐离子浓度不均,从而导致混凝土的碳化现象出现不均匀。

3. 碳化影响混凝土碳化会导致混凝土的强度降低、腐蚀性增强、开裂、变形等问题,进一步影响混凝土的使用寿命。

特别是在潮湿环境下,混凝土碳化会更加严重,对建筑工程的质量和安全产生更大的威胁。

三、混凝土碳化防治方法1. 采用防碳化材料采用防碳化材料是一种有效的防治混凝土碳化的方法。

防碳化材料主要是通过将混凝土表面涂覆上防碳化材料来防止碳化的发生,同时可以增加混凝土的耐久性和抗压性。

2. 采用防碳化混凝土防碳化混凝土是一种特殊的混凝土,其特点是在混凝土的制作过程中加入特殊的防碳化剂,从而使得混凝土在使用过程中不易被碳化。

采用防碳化混凝土可以在一定程度上防止混凝土的碳化现象。

3. 加强环境控制加强环境控制也是一种有效的防治混凝土碳化的方法。

主要通过控制建筑工程周围的环境,减少二氧化碳、硫化氢等酸性气体的生成,从而减少混凝土的碳化现象。

4. 加强维护管理加强维护管理也是一种有效的防治混凝土碳化的方法。

主要是通过加强混凝土的维护管理,及时发现混凝土中的碳化现象,采取相应的维修措施,从而延长混凝土的使用寿命。

混凝土碳化机理及防治措施

混凝土碳化机理及防治措施

混凝土碳化机理及防治措施一、前言混凝土是建筑中常用的一种材料,具有强度高、耐久性好等优点。

但是,在使用过程中,混凝土可能会出现碳化现象,对混凝土的性能产生影响,因此需要进行防治。

本文将探讨混凝土碳化的机理及防治措施。

二、混凝土碳化机理1. 碳化的概念碳化是指混凝土中的水泥石中的钙化合物与二氧化碳反应生成碳酸盐的过程。

其中,二氧化碳来自大气中的CO2、水泥熟料中的CaCO3等。

2. 碳化的影响碳化会影响混凝土的性能,包括强度、耐久性等。

碳酸盐的生成会导致混凝土的碱性降低,导致钢筋锈蚀,从而影响混凝土的强度和耐久性。

3. 碳化的过程混凝土碳化的过程可以分为以下几个阶段:(1) 初始阶段混凝土中的Ca(OH)2和CO2反应生成碳酸钙,并释放水。

这一阶段一般持续数天。

(2) 加速阶段碳酸钙继续与CO2反应生成更稳定的碳酸盐,这一阶段持续数周至数月。

(3) 减速阶段碳酸盐生成速度减缓,但仍持续。

(4) 平衡阶段碳酸盐的生成速度与分解速度相等,达到平衡状态。

4. 影响碳化的因素(1) 环境因素环境中CO2浓度、温度、湿度等因素都会影响混凝土碳化的速率。

(2) 混凝土因素混凝土的成分、孔隙度、强度等因素都会影响混凝土碳化的速率。

孔隙度越大,碳化速率越快。

(3) 钢筋因素钢筋的质量、电位、覆盖层等因素都会影响混凝土碳化的速率。

覆盖层越小,碳化速率越快。

三、混凝土碳化的防治措施1. 碳化混凝土的修补对于已经出现碳化现象的混凝土,需要进行修补。

修补的方法包括覆盖、表面涂层、喷涂等。

2. 预防碳化(1) 选择合适的水泥水泥是混凝土的主要成分之一,选择合适的水泥可以降低混凝土碳化的速率。

(2) 控制混凝土的孔隙度混凝土的孔隙度越小,碳化速率越慢。

因此可以采取加密骨料、提高混凝土强度等措施来控制孔隙度。

(3) 加强钢筋的保护钢筋的保护层越大,碳化速率越慢。

因此可以采取加厚保护层、采用防腐剂等措施来加强钢筋的保护。

(4) 控制环境因素通过控制环境中CO2浓度、温度、湿度等因素来降低混凝土碳化的速率。

水工混凝土碳化危害、预防及处理

水工混凝土碳化危害、预防及处理

水工混凝土碳化危害、预防及处理商品混凝土碳化是商品混凝土建筑物普遍存在的不可忽视的问题。

水工建筑物商品混凝土结构普遍碳化深度较深,超过钢筋保护层厚度处较多,结构钢筋普遍锈蚀,有些部位甚至有锈水渗出,直接影响这些建筑物的安全度。

本文介绍商品混凝土碳化的概念、碳化机理、预防措施、处理方法。

1. 商品混凝土碳化概念商品混凝土的碳化又称为商品混凝土的中性化,几乎所有商品混凝土表面都处在碳化过程中。

它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用,使其成分、组织和性能发生变化,使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。

商品混凝土碳化本身对商品混凝土并无破坏使用,其主要危害是由于商品混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏,使商品混凝土失去对钢筋的保护作用,使商品混凝土中钢筋锈蚀,同时,商品混凝土的碳化还会加剧商品混凝土的收缩,这些都可能导致商品混凝土的裂缝和结构的破坏。

根据湖北省水利水电工程检测研究中心对省内30多个工程碳化检测成果来看,五、六十年代修建的水工建筑物商品混凝土结构普遍碳化深度较深,一般为20~60mm,最大甚至超过90mm,远均超过钢筋保护层厚度,结构钢筋普遍锈蚀,有些部位甚至有锈水渗出。

这些建筑物的安全度普遍较低。

2. 商品混凝土碳化机理商品混凝土碳化是在潮湿环境下渗入商品混凝土体内部的CO2与水泥石中的Ca(OH)2发生中和反应,降低商品混凝土中的碱度的过程。

水泥中的矿物以硅酸三钙和硅酸二钙含量较多,约占总重的75%,水泥完全水化后,生成的水化硅酸钙凝胶约占总体积的50%,氢氧化钙约占25%,水泥石的强度主要取决于水化硅酸钙,在商品混凝土中水泥石的含量占总体积的25%。

商品混凝土具有毛细管—孔隙结构的特点,这些毛细管—孔隙包括商品混凝土成型时残留下来的气泡,水泥石中的毛细孔和凝胶孔,以及水泥石和骨料接触处的孔穴等等。

此外,还可能存在着由于水泥石的干燥收缩和温度变形而引起的微裂缝。

混凝土碳化深度解决方案(3篇)

混凝土碳化深度解决方案(3篇)

第1篇一、引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,在建筑工程中发挥着重要作用。

然而,混凝土在长期使用过程中,会受到环境因素的影响,如二氧化碳、水分、氧气等,导致其内部发生碳化反应。

碳化深度是衡量混凝土耐久性的重要指标,过深的碳化深度会导致混凝土强度降低、耐久性下降,甚至引发结构安全问题。

本文将针对混凝土碳化深度问题,提出一系列解决方案,以保障混凝土结构的长期稳定性和安全性。

二、混凝土碳化机理1. 碳化反应混凝土碳化是指混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生化学反应,生成碳酸钙和水。

反应式如下:Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O2. 碳化深度影响因素(1)混凝土材料:水泥、骨料、外加剂等材料对混凝土碳化深度有显著影响。

(2)混凝土配合比:水泥用量、水灰比、砂率等配合比对混凝土碳化深度有直接影响。

(3)环境因素:二氧化碳浓度、温度、湿度等环境因素对混凝土碳化深度有重要影响。

(4)施工质量:混凝土施工过程中的振捣、养护等质量对混凝土碳化深度有较大影响。

三、混凝土碳化深度解决方案1. 选择合适的混凝土材料(1)水泥:选择抗碳化性能较好的水泥,如低碱水泥、矿渣水泥等。

(2)骨料:选用质地坚硬、抗碳化性能好的骨料,如玄武岩、辉绿岩等。

(3)外加剂:选用具有抗碳化、抗渗、抗裂等性能的外加剂,如聚羧酸系减水剂、高性能防水剂等。

2. 优化混凝土配合比(1)降低水灰比:适当降低水灰比,提高混凝土密实度,减少碳化反应。

(2)提高砂率:适当提高砂率,增加混凝土内部的摩擦阻力,减缓碳化反应。

(3)掺加粉煤灰:粉煤灰具有良好的抗碳化性能,掺加粉煤灰可提高混凝土抗碳化能力。

3. 加强混凝土施工质量(1)振捣:确保混凝土充分振捣,提高混凝土密实度,降低孔隙率。

(2)养护:加强混凝土养护,保持混凝土表面湿润,防止碳化反应。

(3)施工缝处理:合理设置施工缝,确保施工缝处的混凝土密实,防止碳化反应。

4. 采用抗碳化措施(1)表面涂层:在混凝土表面涂覆抗碳化涂层,如环氧树脂、聚氨酯等,提高混凝土抗碳化能力。

水工混凝土碳化原因和处理

水工混凝土碳化原因和处理

水工混凝土碳化原因和处理混凝土的碳化是指混凝土中原呈碱性的氢氧化钙,在大气中受到二氧化碳和水分的作用,渐渐变成呈中性的碳酸钙的过程,混凝土碳化对混凝土结构破坏影响很大。

混凝土碳化影响因素水工建造物混凝土碳化的影响因素较多,有内在因素,也有外界因素。

1影响混凝土碳化的内在因素1.1水泥品种不同的水泥,其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同,直接影响着水泥的活性和混凝土的碱度,对碳化速度有重要影响。

一般而言,水泥中熟料越多,则混凝土的碳化速度越慢。

外加剂(减水剂、引气剂)一般均能提高抗渗性,削弱碳化速度,但含氯盐的防冻、早强剂则会严峻加速钢筋锈蚀,应严格控制其用量。

1.2集料品种和级配集料品种和级配不同,其内部孔隙结构差别很大,直接影响着混凝土的密实性。

材质致密坚实,级配较好的集料的混凝土,其碳化的速度较慢。

1.3磨细矿物掺料的品种和数量如具有活性水硬性材料的掺料,其不能自行硬化,但能与水泥水化析出的氢氧化钙或者与加入的石灰互相作用而形成较强较稳定的胶结物质,使混凝土碱度降低。

在水灰比不变采用等量取代的条件下,掺料量取代水泥量越多,混凝土的碳化速度就越快。

1.4水泥用量增强水泥用量,一方面可以转变混凝土的和易性,提高混凝土的密实性;另一方面还可以增强混凝土的碱性储备,使其抗碳化性能增加,碳化速度随水泥用量的增大而削减。

1.5水灰比在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率增强,密实度降低,渗透性增大,空气中的水分及有害化学物质较多的浸入混凝土体内,加快混凝土碳化。

1.6施工质量施工质量差表现为振捣不密实,造成混凝土强度低,蜂窝、麻面、空洞多,为大气中的二氧化碳和水分的渗入发明了条件,加速了混凝土的碳化。

1.7养护质量混凝土成型后,务必在适合的环境中举行养护。

养护好的混凝土,具有胶凝好、强度高、内实外光和抗侵蚀能力强,能阻挡大气中的水分和二氧化碳侵入其内,延缓碳化速度。

2影响混凝土碳化的外界因素2.1酸性介质酸性气体(如CO2)渗入混凝土孔隙溶解在混凝土的液相中形成酸,与水泥石中的氢氧化钙、硅酸盐、铝酸盐及其他化合物发生中和反应,导致水泥石渐渐变质,混凝土的碱度降低,这是引起混凝土碳化的直接缘由。

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浅析水工混凝土的碳化机理及防碳化处理措施
发表时间:2019-01-03T14:27:20.213Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第28期作者:崔小虎
[导读] 当混凝土拌和时,硅酸盐水泥主要成分CaO水化作用生成Ca(oH)2,它在水中溶解度低。

新疆旭元泽水利工程有限公司乌鲁木齐 830057
摘要:水工钢筋混凝土结构最常见的病害就是混凝土碳化。

由于碳化,混凝土逐渐由碱性转化为中性。

在碱性介质中,钢筋表面会形成一层钝化膜,能有效地抵制钢筋锈蚀。

而当混凝土碳化后,pH值降低,保护钢筋的钝化膜消失,在氧和水的作用下钢筋便产生电化学腐蚀,钢筋锈蚀形成的铁锈体出现体积膨胀,此时混凝土中产生低抗膨胀应力,当锈蚀达到一定程度后,混凝土就会被胀裂,形成沿钢筋的裂缝,继而出现保护层崩落、露筋等现象。

混凝土中出现裂缝与钢筋锈蚀会破坏水工建筑物构的完整性和承载能力,致使许多水工建筑物的使用寿命大为缩短。

关键词:水工混凝土;碳化机理;防护措施
1、混凝土的碳化机理
当混凝土拌和时,硅酸盐水泥主要成分CaO水化作用生成Ca(oH)2,它在水中溶解度低,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储备,它的PH值为12.5-13.5,空气中的二氧化碳不断透过混凝土中水干后留下的粗毛细孔道,气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中,与其中孔隙液滚解的Ca(OH)2进行中和反应,产生不溶于水的CaCO3沉积于毛细孔中,这时毛细孔周围水泥石中羟钙石补充溶解为Ca2+和OH-,反向扩散到孔隙液中,与继续扩散到水中的CO2反映,一直到孔隙夜PH值降到8.5-9,这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应,这就是混凝土碳化,即碳酸盐化。

另外凡是能与Ca(OH)2进行中和反映的气体,如SO2、SO3、H2S等均能进行上述反应,使混凝土强度降低,混凝土质地疏松,容易产生裂缝,引起钢筋锈蚀,导致混凝土结构破坏。

2、混凝土中钢筋锈蚀机理
最初的混凝土孔隙中充满饱和的Ca(OH)2溶液,它使钢筋表面发生初始电化学腐蚀,该腐蚀物在钢筋表面形成一层致密的覆盖物,那Fe2O3和Fe3O4,即钝化膜,在高碱性环境中,PH值大于11.5时,它可以阻止钢筋进一步腐蚀。

当混凝土碳化深度超过钢筋保护层达到钢筋表面时,钢筋周围孔隙液PH值降到8.5-9.0时,钝化膜破坏,钢筋完成电化学反应,导致钢筋锈蚀。

2FeO2生成FeO;FeOH2CO3生成FeCO3和水,钢筋生锈时,体积增大,破坏其保护层,沿钢筋方向产生裂缝。

水和空气进入裂缝,加速钢筋锈蚀。

当然,引起混凝土中钢筋锈蚀的因素不只是上述机理,在海洋环境中,氯化物就是一个非常重要的影响因素。

事实上,氯化物引起的钢筋去钝化要比混凝土严重得多,氯化物影响明显的工程(海洋工程)中,在考虑混凝土碳化对钢筋锈蚀的影响时更应考虑到氯化物影响。

3、影响混凝土碳化因素
大气中混凝土的碳化通常是一个缓慢的过程。

碳化速度取决于混凝土渗透性和大气中二氧化碳等有害物质的含量,施工时周边环境条件,以及混凝土浇筑方法和养护条件等。

3.1水泥品种。

一般来说,普通硅酸盐水泥要比早强硅酸盐水泥碳化稍快,掺混合材料的水泥碳化速度更快,掺合量越大碳化越快,但掺和减水剂或加气剂,可大大改善混凝土的和易性,减小水灰比,制成密实性混凝土,使碳化减漫。

尤其起加气减水刘,由可抗冻性提高,可大大改善钢筋混凝土建筑物的耐久性。

3.2骨料种类。

混凝土骨料本身坚硬、密实,总的说来,天然砂、砾石、碎石等比水泥浆透气性小,因此混凝土碳化主要通过水泥浆进行。

但是在轻混凝土中,由于轻骨科本身气泡多,透气性大,所以能通过骨料使混凝土碳化。

一般来说,轻混凝土比普通混凝土碳化快,需掺用加气剂或减水剂来减缓它的碳化进度。

3.3水灰比。

混凝土的碳化速度与它的透气性有很密切的关系,混凝土的透:汽性,碳化进行越慢,水灰比小的混凝土由于水洗紧组织密实,透气性八,而碳化进度就慢,同理单位水泥用量多的混凝土碳化较慢。

3.4环境条件。

因为碳化是液相反应,十分干操的砼即一直处于相对湿放传于25%空气中,混凝土很难碳化,空气相对湿度在50%-75%的大气中,不密实的混凝土最容易碳化;,但在相对湿度大于95%的潮湿空气中或在水中混凝土反而难以碳化,这是因为混凝土含水时透气性小,碳化慢;在湿度相同时、风速愈高、温度越高,混凝土的碳化也越快。

3.5浇筑和养护条件。

密实的混凝土表层孔隙很小,易从潮湿的空气中吸取水分而充满水,故不易碳化;欠密实的混凝土表层中大孔隙内无水,二氧化碳可以由气相护散到充水的毛细孔隙内进行碳化反应,所以越密实的混凝土其抗碳比能力越强。

混凝土浇筑与养护质量是影响混凝土密实性的一个重要因素。

如果浇筑时不规范,特别是振捣不密实,以及养护不当、养护时间不足时,就会造成混凝土内部毛细孔隙粗大,且大多相互连通,严重时会引起混凝土蜂窝、裂缝,使水、空气、侵蚀性化享物质沿着粗大毛细孔道或裂缝进入混凝土内部,从而加速混凝土阳碳化和钢筋锈蚀。

4、混凝土的防碳化处理工程措施
4.1、碳化处理方法。

根据混凝土碳化程度不同,部位不同,处理方法也不同。

对碳化深度过太,钢筋锈蚀明显、危及结构安全的构件应拆除重建;对碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度,碳化层比较坚硬的,可用优质涂料封闲;对于碳化深度大于钢筋保护层或者碳化深度较小,但碳化层疏松剥落的,均应凿陈碳化层,粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土;对寸钢筋锈蚀严重的,应在修补前除锈油漆,并根据锈蚀情况和结构要求加补钢筋。

防碳化处理后的结果要达到阻止或尽可能减缓外界有害气体进入混凝土内侵蚀。

使混凝土和钢筋一直处在高碱性环境中。

4.2、几种常见混凝土碳化处理方案
4.2.1、环氧厚浆涂抖
1.性能特点,环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等等多种成份组成,适用于混凝土表层封闭。

它具有以下特点:(1)稳定性好。

该涂料在大气、淡水、海水及酸碱溶液等介质中长期稳定。

(2)物理性能好。

该涂料附着力强,涂层坚
韧耐磨,耐热:性及电绝缘性好。

(3)密封性好。

该涂料涂刷后能完全密封受涂物表面,耐水、耐湿。

(4)保护周期长。

使用寿命12年以上。

(5)施工方便。

既适合手工涂刷,丈适合机械喷涂。

2施工工艺。

①表面处理,混凝土表面处理是除掉混凝土表面污迹、浮物,一般分手工清理和机械清理两种方法。

手工清理用钢丝刷在混凝土表面来回拉刷,直至去掉表面油污,灰迹,浮砂,再用水清洗。

机械清理常用喷砂处理、高压水中洗,以不损伤混凝土表层为限。

表面处理后,对于混凝土显露出来的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷进行修补,完全补好达到强度后再涂装,这样才能彻底保护混凝土。

②涂料使用要求,环氧厚浆涂料分甲、乙两组份,使用前按要求配制,并在规定时间用完,随用随配,二次涂装要一次涂装漆膜完全干燥后进行。

③表面涂装,环氧厚浆涂料的人工涂装方法与一般涂料相同,机械喷涂采用高压无气喷涂工艺。

环氧涂料用量,环氧厚浆涂料固体组分多,挥发组分少,一般应涂刷3-4遍,厚度达到250微米左右,用量0.5-0.6Kg/m2。

4.2.2、硅粉砂浆
硅粉砂浆是由普通水泥砂浆和硅粉制而成,适用于混凝土碳化凿除后的重新粉刷。

硅粉砂浆因其优越的力学和抗渗性能而尤其适用于船闸、通航节支闸闸室岸墙、翼墙的防碳化处理。

硅粉砂浆的施工工艺为:混凝土表面凿毛、冲洗、刷水泥硅粉净浆,再粉刷硅粉砂浆,养护14d。

厚度一般为2cm左右。

4.2.3、混凝土结构变形缝的缝面处理
混凝土结构变形缝的表面处理难于一般方法进行碳化处理。

为阻缓缝内混凝土继续碳化,并满足变形缝的要求,对于水上部位的变形缝采用SR嵌缝膏进行表面封闭;对于水下部分变形缝采用SBS改性沥青灌注封闭,能起到闭气止水的双重作用。

5、结语
通过浅析水工混凝土的碳化机理及防碳化处理措施,揭示了混凝土结构的破坏规律,提出了在设计和施工时对混凝土防碳化处理的建议,并提供了一些除险加固工作中实用的防碳化处理方案,为我们在今后水利工程混凝土施工和工程运行管理中指明了方向。

参考文献
[1]汪斌.水工混凝土的碳化机理探讨[J].山东建筑科技2016(9)。

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