建筑工程用混凝土碳化-冻融破坏影响因素及防治
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混凝土的冻融损伤原理及防护方法一、前言混凝土是一种重要的建筑材料,应用广泛。
然而,在寒冷地区,混凝土的冻融循环会导致其损伤,降低其强度和耐久性。
因此,混凝土的冻融损伤及其防护一直是建筑工程领域的重要问题。
二、混凝土的冻融损伤原理冻融循环是指混凝土在温度不断变化的情况下,经历了多次冻结和解冻的过程。
当混凝土中的水分在低温下冻结时,水分会膨胀,产生内部应力,导致混凝土的微裂纹和大裂缝的形成。
当温度升高时,冻结的水分会融化,导致混凝土内部的孔隙增大,混凝土失去原有的强度和稳定性。
这样,经历了多次冻融循环后,混凝土的强度和耐久性受到了严重的影响。
三、混凝土的冻融损伤防护方法1.混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计是指在混凝土生产过程中,根据工程要求,选用合适的水泥品种、骨料和掺合材料,以及确定合适的水胶比,来保证混凝土的品质和耐久性。
在寒冷地区,应选用冬季抗冻水泥,控制混凝土中水分含量,以减少混凝土的冻融损伤。
2.混凝土的养护混凝土养护是指在混凝土浇筑后,通过保温、加湿、覆盖等方式,使混凝土在固化过程中达到最佳的强度和耐久性。
在寒冷地区,应加强混凝土的养护,保证混凝土的质量和性能。
3.混凝土的保温混凝土的保温是指在混凝土表面或混凝土周围加上保温材料,以减少混凝土的温度变化,减轻混凝土的冻融损伤。
在寒冷地区,应加强混凝土的保温措施,尤其是在冬季和春季,加强混凝土的保温,以减少混凝土的冻融损伤。
4.混凝土的密封混凝土的密封是指在混凝土表面涂上密封剂,以减少混凝土内部水分的渗透和蒸发,保持混凝土的稳定性。
在寒冷地区,应加强混凝土的密封措施,保证混凝土的质量和性能。
5.混凝土的维修混凝土的维修是指在混凝土出现损伤时,通过修补、补强等方式,使其恢复原有的强度和稳定性。
在寒冷地区,应加强混凝土的维修工作,及时处理混凝土的损伤,以保证混凝土的正常使用。
四、结论混凝土的冻融损伤及其防护一直是建筑工程领域的重要问题。
通过混凝土的配合比设计、养护、保温、密封和维修等综合措施,可以有效地减少混凝土的冻融损伤,提高混凝土的品质和耐久性。
混凝土的冻融损伤原理与防治一、前言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
然而,在北方地区或高寒地区,由于气温低,冬季常常会出现冻融现象,这对混凝土材料会造成一定的冻融损伤。
本文将从混凝土的冻融损伤原理、影响因素、损伤形式以及防治措施等方面进行分析和探讨。
二、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是指在冻融作用下,混凝土内部发生的物理、化学变化所导致的材料性能下降或结构破坏现象。
具体表现为混凝土的强度、韧性、耐久性等性能下降,甚至出现裂缝、剥落等严重破坏。
混凝土的冻融损伤主要是由于混凝土中的孔隙结构与水分所引起的。
混凝土中的孔隙分为两种,一种是气孔,一种是水孔。
当气温低于0℃时,混凝土中的水分会结冰,形成冰晶。
由于冰晶的体积比水大,因此当水分结冰时,会使混凝土内部的孔隙结构发生变化,孔隙大小也会发生变化。
同时,当冰晶体积增大时,会在混凝土中产生应力,这些应力会导致混凝土的内部发生裂缝、剥落等破坏。
此外,混凝土中的水分还会引起氧化反应,这也是混凝土冻融损伤的一个重要因素。
当水分结冰时,冰晶内部的水分会被氧化成为气体,这些气体会在冰晶中逐渐增多,从而导致冰晶的体积不断增大。
当冰晶体积增大到一定程度时,就会在混凝土中产生应力,从而引起混凝土的破坏。
三、影响因素混凝土的冻融损伤受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 水灰比:水灰比是指混凝土中水与水泥的质量比值。
水灰比越大,混凝土中的孔隙结构就越多,水分也就越容易渗透到混凝土中,从而导致混凝土的冻融损伤。
2. 混凝土强度:混凝土的强度越高,其抗冻融性能也就越好。
因为强度高的混凝土内部的孔隙结构相对较小,水分渗透的机会也就相对较少。
3. 温度:混凝土的抗冻融性能与环境温度密切相关,温度越低,混凝土的抗冻融性能也就越弱。
4. 冻融循环次数:混凝土的冻融损伤与冻融循环次数密切相关,循环次数越多,混凝土的损伤也就越严重。
5. 混凝土中的杂质:混凝土中的杂质会影响混凝土的内部结构,从而影响混凝土的抗冻融性能。
浅析混凝土碳化\冻融的防治作者:喻松柏来源:《农民致富之友》2010年第20期一、混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。
空气中CO2气体渗透到混凝土内,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,成为纯化膜。
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。
1、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;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。
2、防治碳化措施: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;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;三是要选择好配合比,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。
混凝土碳化的影响因素及其控制措施万磊摘要:随着我国建筑工业的发展,对混凝土的需求和使用频率也急剧增加。
在建筑工业中,混凝土是重要的原材料,能够实现建筑基本材料之间的有效连接,并为建筑的稳固提供一定的支撑。
混凝土材料在使用中通常需要对许多构成成分进行筛选,在配置混合混凝土的过程中也要严格按照施工的流程开展,以此来保证混凝土的作用和功效。
但混凝土在使用过程中可能出现碳化的现象,并影响混凝土的正常使用,因此,需要对混凝土的碳化现象进行研究。
关键词:混凝土碳化;因素;措施混凝土的碳化过程是指混凝土在放置和混合的过程中与空气中的二氧化碳相接触,并通过化学反应将二氧化碳中的碳元素留存在混凝土中,形成混凝土的固化反应。
混凝土在混合和使用过程中都不可避免的与空气相互接触,因此,混凝土与空气中氧气的接触也就难以避免,需要施工人员采取一定的措施加以控制和处理,防止碳化效应导致的混凝土正常功能的丧失。
对混凝土的碳化影响因素和防止的措施进行讨论能够促进建筑行业中混凝土使用的标准化发展。
1.混凝土碳化的影响因素1.1内部因素混凝土的内部因素主要和混凝土的构成材料相关,混凝土中水泥的用量、水的用量、水灰的比例、混凝土的承压能力、混凝土原料的质量和种类以及混凝土的养护措施都会影响混凝土的碳化现象。
水泥的用量与混凝土对二氧化碳的吸收量直接相关,水泥的用量越多,混凝土对二氧化碳的吸收量越少。
混凝土中使用的水量不同,混凝土中各种原料的浓度也就不同,从而对混凝土的酸碱度造成影响,并进一步影响碳化反应发生的环境和作用效果。
水灰比直接影响着混凝土的密度和强度,混凝土的密度和强度越高,因而空气中的二氧化碳和混凝土的接触面积越小,发生反应的可能性也相对降低了。
混凝土原料的质量也是影响碳化程度的重要因素,如果混凝土原料的质量较差,可能在混凝土内部形成空隙,为空气中二氧化碳和混凝土的反应创造条件。
为了防止混凝土的碳化,需要采取一定的措施进行养护,如果养护措施不到位,就可能造成混凝土的碳化。
混凝土碳化的影响因素及其控制措施模板一:一.引言1.1 简介1.2 目的和范围1.3 文档结构二.混凝土碳化的概念及成因2.1 碳化的定义2.2 碳化的成因三.混凝土碳化的影响因素3.1 环境因素3.1.1 大气环境3.1.2 水环境3.1.3 土壤环境3.2 材料因素3.2.1 水泥品种及质量3.2.2 骨料品种及质量 3.2.3 控制剂的使用3.3 结构因素3.3.1 设计参数3.3.2 结构质量3.3.3 施工工艺四.混凝土碳化的影响及危害4.1 降低混凝土强度4.2 加速钢筋腐蚀4.3 减少混凝土的耐久性4.4 增加维修和维护成本五.混凝土碳化的监测与评估方法5.1 现场监测方法5.1.1 非损伤检测方法 5.1.2 损伤检测方法5.2 超声波检测方法5.3 电化学检测方法六.混凝土碳化的控制措施6.1 选用合适的水泥品种6.2 控制剂的选择和使用6.3 设计合理的混凝土配合比6.4 采用防碳化措施七.结论附件:混凝土碳化监测报告样本法律名词及注释:1. 混凝土:指由水泥、骨料、水等按一定比例配制而成的硬化材料。
2. 碳化:指混凝土中的水泥基体中的钙化合物在大气中与二氧化碳反应形成碳酸盐的过程。
3. 强度:指材料在承受外力作用下抵抗破坏的能力。
4. 耐久性:指材料在使用环境中长期承受外界因素而不发生质量损失的能力。
模板二:一.概述1.1 研究背景1.2 研究目的1.3 研究方法二.混凝土碳化的定义与成因2.1 碳化的概念2.2 碳化的物理化学过程三.混凝土碳化的影响因素及其作用机理3.1 外界环境因素3.1.1 大气环境的影响3.1.2 水环境的影响3.1.3 土壤环境的影响3.2 混凝土材料因素3.2.1 水泥品种与水泥含量3.2.2 骨料类型与骨料含量3.2.3 控制剂的添加3.3 结构设计与施工因素3.3.1 结构设计参数的影响3.3.2 施工质量的影响四.混凝土碳化的影响及防治措施4.1 对混凝土性能的影响4.2 钢筋腐蚀的加速4.3 混凝土结构寿命的减少4.4 防治措施的选择与应用五.混凝土碳化的监测与评估方法5.1 现场监测方法5.1.1 非损伤性测量方法5.1.2 损伤性测量方法5.2 实验室测试方法六.结论附件:混凝土碳化监测数据汇总表法律名词及注释:1. 混凝土:一种由水泥、骨料、水等按一定比例拌合而成的材料,经过硬化成坚硬的固体。
混凝土的冻融损伤原理及防治方法一、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是由于混凝土在冬季低温环境下受到冻结作用,水分膨胀而引起的。
随着温度的降低,混凝土内水分开始结冰,水分体积膨胀约9%,这时若结冰的水分不能通过混凝土的孔隙排出,就会使混凝土内部产生很大的内应力,导致混凝土的破坏。
当温度上升时,冻结的水分开始融化,内部应力会变得更大,进一步加剧混凝土的破坏。
此外,混凝土的冻融损伤还会导致混凝土的强度降低、开裂和细观结构的改变。
二、混凝土冻融损伤的防治方法1. 混凝土配合比设计混凝土配合比的设计是防治混凝土冻融损伤的首要措施。
在设计配合比时,应考虑到混凝土的抗冻性能,并确保混凝土的孔隙率和含水率满足要求。
2. 混凝土的密实性混凝土的密实性对抗冻性能有重要影响。
密实的混凝土能够减少混凝土中的孔隙,防止水分进入混凝土内部形成冰晶。
因此,在浇筑混凝土时,应尽量保证混凝土的密实性。
3. 混凝土的养护混凝土的养护可以提高混凝土的抗冻性能。
在混凝土刚浇筑完后,应及时进行养护,使混凝土表面保持湿润状态,防止表面干裂。
同时,应在养护期间逐渐降低温度,使混凝土逐渐适应低温环境。
4. 添加抗冻剂添加抗冻剂可以提高混凝土的抗冻性能。
抗冻剂能够降低混凝土中冰晶的形成温度,减少水分膨胀,从而提高混凝土的抗冻性能。
但是,添加抗冻剂会影响混凝土的强度和耐久性,因此应根据具体情况选择合适的抗冻剂。
5. 防止混凝土表面积水在冬季,混凝土表面积水会加速混凝土的冻融损伤。
因此,在设计建筑物时,应合理设计排水系统,确保混凝土表面不积水。
综上所述,混凝土的冻融损伤是由于混凝土在低温环境下受到冻结作用,水分膨胀而引起的。
防治混凝土冻融损伤的措施主要包括混凝土配合比设计、混凝土的密实性、混凝土的养护、添加抗冻剂和防止混凝土表面积水。
这些措施的实施可以提高混凝土的抗冻性能,减少混凝土的冻融损伤,从而保证建筑物的安全和耐久性。
混凝土碳化的影响因素及其控制措施摘要:混凝土结构产生碳化将对建筑的结构内部的钢筋产生腐蚀而使建筑结构遭到严重的破坏,危害建筑的使用寿命,甚至危害人民生命安全。
建筑物中混凝土碳化的内外部影响因素很多,问题比较复杂,通过对各种因素对混凝土碳化的影响分析,提出防治混凝土碳化的措施,完善混凝土碳化问题的检测手段,为施工、检测及养护等工程各阶段混凝土碳化处理提供相应的参考。
关键词:混凝土施工;碳化影响;控制措施1导言随着经济的发展,在建筑工程结构中越来越广泛的应用钢筋混凝土,并且人们对混凝土结构耐久性的要求越来越高,这已成为人们普遍关注的一个重要问题。
耐久性是衡量混凝土结构质量的一个重要指标,而混凝土的抗碳化性能才是反映混凝土耐久性的重要指标,因此人们越来越重视混凝土结构的抗碳化性能。
过去,在混凝土结构的建设过程中,由于设计和施工中对混凝土抗碳化性能的忽视,往往会导致混凝土结构由于抗碳化性能差而出现结构提早破坏的问题。
然而,随着我国污染问题的加剧,空气中的二氧化碳浓度不断加大,对于暴露在空气中的混凝土结构而言,碳化问题越来越严重,因此混凝土结构的碳化问题成为人们普遍关注的一个重要问题。
经过相关的研究发现,如果混凝土的抗碳化性能不足,将会导致混凝土内部的钢筋出现锈蚀,钢筋体积将膨胀,从而引起混凝土的抗裂和保护层的剥落,最终将导致混凝土出现破损,结构的使用寿命出现大幅度降低。
2混凝土碳化的主要影响因素2.1内部影响因素从混凝土碳化发生的化学反应方程式中可以看出,混凝土矿料的组成、外加剂,材料的化学成分等对于混凝土碳化速度有重要的影响,集料的品种和级配和水灰比直接影响着混凝土内部的孔隙结构,材质致密坚实、级配较好的集料的混凝土孔隙小,碳化速度慢。
同样情况下,增大混凝土的水灰比,会使混凝土的气孔和毛细孔率的孔隙率增加,使得周围空气中的CO2很容易扩散到混凝土结构中,发生电化腐蚀,加快碳化速度,混凝土中掺加的活性水硬性外加剂能与水泥水化过程中析出的CA(OH)2等碱性材料发生化学反应形成稳定的胶凝物质,可以减低混凝土碳化速度,如果用用其替代水泥的用量,则会使碳化速度加快,虽然增加水泥用量可以提高混凝土的密实性,增加混凝土中碱性材料的含量,然而混凝土的碳化速度还受水泥水化程度的影响。
混凝土中的冻融损害原理及防治混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性好、易于加工和形成等特点。
然而,在寒冷气候条件下,混凝土会遭受冻融损害,导致其性能下降和寿命缩短。
因此,了解混凝土中的冻融损害原理及防治措施十分重要。
一、混凝土中的冻融损害原理混凝土中的冻融损害是指在低温条件下,混凝土中的水分被冻结成冰,从而导致混凝土的体积膨胀和破坏。
具体表现为混凝土表面的龟裂、剥落、破碎等。
混凝土中的冻融损害主要有以下几个原因:1. 混凝土中的水分被冻结成冰,导致体积膨胀混凝土中的水分会被冻结成冰,而冰的密度比水的密度大,因此冰的体积会比水大,导致混凝土的体积膨胀。
当混凝土中的冰量达到一定程度时,就会导致混凝土的龟裂或破裂。
2. 冻融循环引起混凝土疲劳破坏在低温条件下,混凝土中的水分会被冻结成冰,形成冰晶。
当温度升高时,冰晶会融化成水。
这样的循环称为冻融循环。
这种循环会导致混凝土中的部分区域不断变形,从而引起混凝土疲劳破坏。
3. 冰晶的渗透作用当混凝土中的水分被冻结成冰时,冰晶的温度会比周围的混凝土低。
这样,周围的混凝土会向冰晶渗透,导致混凝土中的孔隙率增加。
当冰晶融化时,孔隙里的水会向混凝土中渗透,导致混凝土的物理性质下降。
二、混凝土中的冻融损害防治措施为了提高混凝土的耐冻融性,需要采取一系列的防治措施。
1. 选用合适的材料和技术选择合适的材料和技术是提高混凝土耐冻融性的关键。
在混凝土的配合中,应该尽量减少混凝土中的孔隙率和水泥粉体的含量。
同时,还可以采用掺加膨胀剂、气泡剂、超细粉等措施来改善混凝土的性能。
2. 控制混凝土的含水率混凝土的含水率是冻融损害的关键因素之一。
当混凝土中的水分过多时,容易发生冻融损害。
因此,在混凝土施工过程中,要严格控制混凝土的含水率,避免在低温条件下混凝土中的水分被冻结。
3. 防止冻融循环冻融循环是导致混凝土疲劳破坏的主要原因之一。
因此,可以采取措施来防止冻融循环的发生。
例如,在混凝土中掺加聚合物材料,增强混凝土的韧性和延展性,从而减少混凝土中的龟裂和破坏。
混凝土碳化的原因及防治措施混凝土碳化是混凝土耐久性低耐久性重要缺陷之一,许多因素都会导致混凝土碳化,主要原因包括:
1、混凝土表面污染:混凝土表层污染物,如油污、灰尘等,会破坏混凝土表面的密封,使氯离子易于渗入,对钢筋的腐蚀会加快氧化混凝土的速度,最终导致混凝土碳化。
2、空气污染:空气污染物如碳氧化物、臭氧等,会腐蚀混凝土表面,降低混凝土表面防水性能,使混凝土表层更易损坏。
3、接触及重力作用:混凝土受重力作用或接触空气、湿地土壤,都会使混凝土表层受损,进而加快混凝土碳化进程。
防治措施如下:
1、做好混凝土水凝土施工严格按设计规范建设,使混凝土性能达到设计要求,以保证长期的使用寿命。
2、做好防护措施。
采用增韧材料,减少或避免混凝土表层受到重力作用或接触空气、湿地土壤;采用耐腐蚀的涂料,防止混凝土表层受到空气污染等损坏。
3、加强表面防护,采用防水、抗渗、耐腐蚀的涂料,能保证混凝土表面AK,延长其使用寿命。
4、做好清洁,及时清除混凝土表面的污染物,以降低混凝土表层受到破坏的可能性。
混凝土受冻融损伤的原因及预防一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其优点是强度高、耐久性好、施工方便等。
然而,在寒冷的冬季,混凝土会受到冻融循环的影响,从而导致损伤,降低其使用寿命。
本文将从混凝土受冻融损伤的原因和预防措施两个方面进行详细介绍。
二、混凝土受冻融损伤的原因在冬季,混凝土表面的水分会受到冻结的影响,形成冰晶。
由于冰晶比水分的体积大,会导致混凝土的膨胀,从而造成损伤。
此外,当温度升高时,冰晶会融化成水分,混凝土则会收缩,进而导致裂缝产生。
混凝土受冻融损伤的原因主要有以下几个方面。
1.混凝土材料的质量问题混凝土的质量对其抵抗冻融损伤的能力有着很大的影响。
一些低质量的混凝土可能会出现空鼓、水泥砂浆不足等问题,导致混凝土的密实性不足,从而容易受到冻融循环的损伤。
2.混凝土的养护问题混凝土在刚浇筑的时候需要进行养护,如果养护不当,则容易发生表面龟裂、渗水等问题,进而导致混凝土的抵抗冻融损伤的能力降低。
3.环境温度和湿度的影响在环境温度低、湿度大的情况下,混凝土表面的水分容易凝结成冰晶,从而导致混凝土的膨胀和收缩,进而产生裂缝。
4.混凝土的设计问题在混凝土的设计中,如果没有考虑到冻融循环的影响,可能会导致混凝土的抵抗冻融损伤的能力不足。
三、混凝土受冻融损伤的预防措施为了预防混凝土受冻融损伤,需要在设计、施工、养护等方面进行综合考虑,以下是几个预防措施。
1.选择高质量的混凝土材料混凝土的质量对其抵抗冻融损伤的能力有着很大的影响,因此,在选择混凝土材料时,应该选择高质量的水泥、砂、石等材料,确保混凝土的密实性和强度。
2.加强混凝土的养护混凝土在刚浇筑的时候需要进行养护,可以采取覆盖保温、喷水湿润等措施,确保混凝土表面的水分不会过早蒸发,从而保证混凝土的密实性和强度。
3.采取隔离措施在混凝土的设计中,可以采取隔离措施,例如设置伸缩缝、设置抗渗层等,从而减少混凝土的膨胀和收缩,降低混凝土受冻融损伤的风险。
混凝土碳化影响因素及减缓措施混凝土碳化是指由于外界条件和材料本身的关系,混凝土中的钙化合物与二氧化碳反应生成碳酸盐的过程。
碳化会导致混凝土的耐久性下降,从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
下面将介绍混凝土碳化的影响因素及减缓措施。
1.二氧化碳浓度:二氧化碳是混凝土碳化的主要原因之一,大气中的二氧化碳浓度越高,混凝土碳化的速度就越快。
2.相对湿度:湿度对混凝土碳化的影响也很大,相对湿度越高,混凝土内部的水分含量就越大,从而促进二氧化碳进入混凝土中进行碳化反应。
3.混凝土抗碳化性能:混凝土的抗碳化性能与其配合比、水胶比、水泥品种以及掺合料的种类和使用量等因素有关。
一般来说,水胶比越小、水泥品种强度和碱含量越高,混凝土的抗碳化性能越好。
4.混凝土保护层厚度:混凝土保护层的厚度对碳化的影响也很大,保护层越厚,混凝土表面接触到二氧化碳的机会就越少,碳化的速度也就越慢。
为了减缓混凝土碳化的速度,可以采取以下措施:1.控制室内二氧化碳浓度:在室内环境中,可以采用强制通风或空气循环系统来控制二氧化碳的浓度,减少二氧化碳进入混凝土的机会。
2.降低室内相对湿度:控制室内相对湿度可以减少混凝土内部的水分含量,从而降低碳化的速度。
可以采用加湿器或除湿器等设备来控制湿度。
3.控制混凝土配合比和水胶比:合理控制混凝土的配合比和水胶比,选择优质的水泥品种,可以提高混凝土的抗碳化性能,减缓碳化的速度。
4.加强混凝土保护层的施工:在混凝土结构中,加强保护层的施工可以减少二氧化碳进入混凝土的机会。
可以采取添加防碳化涂料或覆盖防碳化砂浆等方式来加强保护层的抗碳化性能。
综上所述,混凝土碳化的影响因素包括二氧化碳浓度、相对湿度、混凝土抗碳化性能和保护层厚度等。
为了减缓混凝土碳化的速度,可以控制室内二氧化碳浓度和相对湿度、优化混凝土配合比和水胶比,以及加强混凝土保护层的施工。
这些措施有助于提高混凝土的抗碳化性能,延长建筑物的使用寿命。
混凝土的冻融损伤原理与防治一、前言混凝土是建筑工程中主要的结构材料之一。
它的重要性在于其强度、耐久性和耐火性。
然而,混凝土也有一些缺陷,其中之一就是它容易受到冻融损伤。
冻融损伤是指混凝土在冻结和融化的过程中受到的破坏。
这种破坏会导致混凝土表面开裂、剥落和脱落,从而降低混凝土的强度和耐久性。
本文将详细介绍混凝土的冻融损伤原理和防治措施。
二、混凝土的冻融损伤原理混凝土的冻融损伤是由以下因素引起的:(1)水分和冰晶形成的压力当混凝土中的水分在冷却过程中结冰时,水分会膨胀,形成冰晶。
这些冰晶会对混凝土施加压力,导致混凝土表面开裂、剥落和脱落。
(2)冰晶的生长和收缩当混凝土中的水分结冰时,冰晶开始生长。
在冰晶生长的过程中,它们会对混凝土施加压力,导致混凝土表面开裂、剥落和脱落。
当混凝土中的冰晶融化时,它们会收缩。
这种收缩会导致混凝土表面开裂和剥落。
(3)冰晶的再结晶当混凝土中的冰晶再次结晶时,它们会对混凝土施加压力,导致混凝土表面开裂、剥落和脱落。
三、混凝土的冻融损伤防治措施为了防止混凝土的冻融损伤,需要采取以下措施:(1)控制混凝土的含水量混凝土中的含水量是引起冻融损伤的主要原因之一。
因此,在混凝土的制作和使用过程中,应该控制混凝土的含水量。
这可以通过使用适当的混凝土配合比和加入适量的减水剂来实现。
(2)增加混凝土的密实度混凝土的密实度越高,它的抗冻性就越好。
因此,在混凝土的制作和使用过程中,应该采取措施增加混凝土的密实度。
这可以通过使用适当的混凝土配合比、加入适量的矿物掺合料和使用充分振捣来实现。
(3)采用合理的加热和保温措施在冬季施工混凝土时,应该采用合理的加热和保温措施。
这可以防止混凝土在冷却过程中过快地结冰,从而减少混凝土的冻融损伤。
(4)使用抗冻剂抗冻剂是一种可以增加混凝土抗冻性的化学添加剂。
它可以改善混凝土的物理和化学性质,从而提高混凝土的抗冻性。
在混凝土的制作和使用过程中,可以加入适量的抗冻剂来提高混凝土的抗冻性。
浅析水工建筑物混凝土的碳化\冻融破坏及防治内容摘要:通过对混凝土的碳化、冻融破坏机理及影响因素分析,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施,原则上应为防重于治,以达到或延长工程的使用寿命。
关键词:防治混凝土碳化冻融破坏水工建筑物1.前言水工建筑物多以混凝土结构组成,而这些混凝土结构多处在气候恶劣的环境中,受泥沙、水流、物理、化学、气温等影响因素颇多。
混凝土的破坏以碳化、冻融破坏为常见,致使许多水工建筑物的运行寿命大为缩短,造成极大浪费。
如敦煌党河水库,赤金峡水库,双塔水库从始建至今许多混凝土构件已产生很多裂缝,钢筋裸露现象;还有昌马灌区渠道混凝土某些渠道某些区段也发生严重冻融破坏等等,所以有必要进一步探讨水工建筑物混凝土的碳化、冻融破坏机理及防治措施。
2混凝土碳化、冻融破坏机理分析2.1混凝土的碳化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。
检测反应颜色为粉红色,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,称为纯化膜。
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。
2.2混凝土的冻融混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用(干湿变化、温度变化、冻融变化等)的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指标之一。
对混凝土的抗冻性不能单纯理解为抵抗冻融的性质,不仅在严寒地区混凝土建筑物有抗冻的要求,温热地区混凝土建筑物同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用,经历时间长久会发生表层削落,结构疏松等破坏现象,如浙江省的富春江水电站,湖南省的桃江水库等,都发生过不同程度的冻融破坏。
INTELLIGENCE 建 筑 工 程混凝土碳化的影响因素及其控制措施潢川县建设工程质量监督站 张震 兰皓混凝土碳化是影响温凝土结构耐久性的重要原因之一,通过对混凝土碳化机理以及影响因素的分析,我们可以采取更好的相关控制措施来减少碳化的危害。
空气、土壤或地下水中酸性物质,如CO2 、HCl 、SO2 、Cl2 深入混凝土表面,与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为混凝土的中性化。
混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式,它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。
在某些条件下,混凝土的碳化会增加其密实性,提高温凝土的抗化学腐蚀能力, 但由于碳化会降低混凝土的碱度,破坏钢筋表面的钝化膜, 使混凝土失去对钢筋的保护作用,给混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响。
同时,混凝土碳化还会加剧混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。
由此可见,混凝土的碳化对钢筋混凝土结构的耐久性有很大的影响。
因此, 混凝土碳化机理、影响因素及其控制的分析很重要。
一、混凝土的碳化机理混凝土的基本组成材料为水泥、水、砂和石子,其中的水泥与水发生水化反应,生成的水化物自身具有强度(称为水泥石) , 同时将散粒状的砂和石子粘结起来,成为一个坚硬的整体。
混凝土的碳化,是指水泥石中的水化产物与周围环境中的二氧化碳作用,生成碳酸盐或其他的物质的现象。
碳化将使混凝土的内部组成及组织发生变化。
由于混凝土是一个多孔体,在其内部存在大小不同的毛细管、孔隙、气泡,甚至缺陷等。
空气中的二氧化碳首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中,而后溶解于毛细管中的液相,与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸三钙、硅酸二钙等水化产物相互作用,形成碳酸钙。
所以,混凝土碳化也可用下列化学反应表示:CO2 + H2O H2CO3Ca (OH) 2 + H2CO3 CaCO3 + 2H2O3CaO·2SiO2·3H2O + 3H2CO3 3CaCO3 + 2SiO2 + 6H2O 2CaO·SiO2·4H2O + 2H2CO3 2CaCO3 + SiO2 + 6H2O 可以看出,混凝土的碳化是在气相、液相、和固相中进行的一个复杂的多相物理化学连续过程。
混凝土中碳化的影响因素及防治一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,具有强度高、耐久性好等优点,但是在使用过程中,会受到各种因素的影响,其中碳化是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
本文将从影响混凝土碳化的因素以及防治措施两个方面进行详细介绍。
二、混凝土碳化的影响因素1. 环境因素混凝土在使用过程中,受到外界环境的影响,如空气中的CO2、酸雨等,这些环境因素会加速混凝土的碳化。
其中,CO2是影响混凝土碳化最主要的因素之一,CO2会与混凝土中的水反应,生成碳酸,进而导致混凝土的碳化,加剧钢筋锈蚀,降低混凝土的耐久性。
2. 混凝土性能因素混凝土的抗渗性、抗压强度等性能与其碳化的程度有着密切的关系。
混凝土中存在着大量的孔隙,这些孔隙可以吸收空气中的CO2,形成碳酸,进而促进混凝土的碳化。
同时,混凝土中的钙化合物也会影响混凝土的碳化,钙化合物含量越高,混凝土的碳化程度越低。
3. 混凝土配合比因素混凝土的配合比直接影响着混凝土的性能,配合比不合理会导致混凝土的碳化程度加剧。
一般来说,水灰比越大,混凝土中的孔隙越多,碳化程度也越严重。
此外,粉煤灰、硅酸盐等掺合料的使用可以减缓混凝土的碳化程度。
三、混凝土碳化的防治措施1. 降低CO2浓度降低环境中CO2的浓度可以有效地减缓混凝土的碳化速度。
可以采用增加植被覆盖、净化空气等措施降低CO2的浓度。
2. 混凝土表面处理混凝土表面的处理可以有效地防止CO2进入混凝土内部,减缓混凝土的碳化速度。
可以采用喷涂防碳化涂料、表面加铝等方法进行混凝土表面处理。
3. 选用优质混凝土材料选用优质混凝土材料可以有效地减缓混凝土的碳化速度,提高混凝土的耐久性。
可以选用高强度混凝土、掺有粉煤灰等混凝土材料。
4. 建筑设计方面在建筑设计方面,可以采用减少混凝土暴露面积、增加钢筋混凝土保护层厚度等措施来减缓混凝土的碳化速度,提高混凝土的耐久性。
5. 定期检测维护定期检测混凝土的碳化情况,及时采取维护措施可以延长混凝土的使用寿命。
混凝土的抗碳化性与预防技术引言:混凝土是建筑工程中常用的材料之一,具有优良的耐久性和承载能力。
然而,在长期使用过程中,混凝土往往会受到环境因素的侵蚀,其中之一就是碳化现象。
本文将详细介绍混凝土的抗碳化性及预防技术,以帮助读者更好地了解和保护混凝土结构。
一、碳化的原因混凝土中的主要成分是水泥、砂、石等材料。
当混凝土暴露在空气中时,二氧化碳与氧气会逐渐渗入混凝土内部。
碳化是指二氧化碳与混凝土中的水泥成分发生化学反应,形成碳酸钙,导致混凝土失去原有的碱性环境。
二、碳化的危害1. 降低混凝土的耐久性:碳化会降低混凝土的碱性,造成钢筋锈蚀和混凝土龟裂。
2. 影响混凝土的力学性能:碳化还会导致混凝土的抗压强度下降,降低整体结构的承载能力。
3. 减少混凝土的使用寿命:随着碳化的加剧,混凝土的使用寿命将大大缩短,增加维修和换建的成本。
三、改善混凝土抗碳化性的技术1. 选用高质量的水泥:水泥是混凝土的主要成分,选用高品质的水泥可以提高混凝土的抗碳化能力。
2. 添加防碳化剂:在混凝土配制过程中,适量添加防碳化剂可以减缓混凝土的碳化速度,提高混凝土的抗碳化能力。
3. 加强保护措施:在混凝土施工过程中,加强保护层的施工可以降低混凝土表面的吸湿率,减少二氧化碳的渗透。
4. 增加混凝土的密实性:通过控制混凝土的配合比、振捣以及充分养护等手段,可以提高混凝土的密实性,从而增强其抗碳化性能。
5. 喷涂防碳化涂料:在混凝土表面喷涂一层防碳化涂料,可以形成防护层,抵御二氧化碳渗透和碳化的侵蚀。
四、混凝土碳化预防的其他注意事项1. 加强维护保养:定期清理混凝土结构表面的污物和杂草,保持干净、干燥的环境。
2. 防水处理:对于暴露在室外的混凝土结构,可以进行防水处理,以降低水分的渗透和混凝土的湿润程度。
3. 加强空气通气:保证混凝土周围空气的循环流通,降低二氧化碳的浓度,减少混凝土的碳化风险。
结论:碳化是混凝土工程中常见的问题,会降低混凝土的耐久性和使用寿命。
浅谈影响混凝土碳化的几点因素及其处理措施摘要:现在的城市建设的不断深入,混凝土建筑在使用中也越来越多。
但是由于空气那个含有大量的酸性气体,会使混凝土中的碱性下降,从而发生碳化过程。
随着碱性下降和碳化的深入,混凝土就不会保持钝化,耐久性就会迅速下降。
所以,混凝土碳化的几点因素及其处理措施一直是业界比较关心的问题。
本文就此问题谈一下自己的想法。
关键词:混凝土碳化措施一、我国混凝土的现状近几年房地产在大地上如火如荼地进行着,混凝土是其中使用最多的材料,人们对混凝土的耐久性和抗碳化能力也是越来越关心。
我国以前在施工和设计的时候对混凝土的碳化问题认识一直不足,主要关注的是混凝土的强度,只要混凝土的强度好了,不能说明混凝土的结构就好了,这就导致我国目前很多的混凝土的抗碳化能力很低。
尤其,随着我国经济的飞速发展,环境污染尾气排放日益加大,尤其是一些大城市混凝土的碳化现象更加严重。
混凝土被碳化之后,钢筋就会被腐蚀,然后混凝土的表层就会开裂和脱落,严重的都会导致混凝土出现断裂,从而造成严重的经济损失。
我国光“七五”期间的维修改造费用就至少占总投资的54%。
所以,混凝土碳化引起的钢筋锈蚀目前是我国需要克服的主要的难关,耐久性现在是人们比较关心的话题。
二、混凝土碳化破坏过程所谓的混凝土就是水泥与水发生水化反应,将一个个小小的石头和沙子组合起来形成具有一定强度的水化物。
混凝土是一个多孔体,空气中的二氧化碳就会进入这些气孔中与水化产物发生反应生成碳酸盐。
然后溶解于毛细管中的液相,和水泥水化过程中生成的水化产物相互作用,形成碳酸钙。
钢筋接触氢氧化钙之后,在碱性条件下就会在钢筋的表面形成一层可以防止钝化的钝化膜,随着碳化PH下降之后,这层钝化膜就会被破坏,钢筋就会被腐蚀。
腐蚀之后的钢筋膨胀会导致混凝土开裂。
三、混凝土碳化因素混凝土的碳化速度主要是看二氧化碳的浓度以及他的扩散速度。
其中二氧化碳的扩散速度和混凝土组织密实性、环境温度、二氧化碳的浓度、试件的含水率等因素影响,总结起来,混凝土的碳化反应受混凝土自身构造和外部环境两方面的共同约束。
建筑工程用混凝土碳化\冻融破坏影响因素及防治【摘要】混凝土的碳化现象严重影响了其结构的稳定性、高强度及耐久性,使建筑施工工程的高质量很难实现,因此本文从混凝土的碳化机理入手探讨了影响其形成的主要因素,并提出了防治措施,对有效降低混凝土碳化机率,提高混凝土综合性能有积极有效的促进作用。
【关键词】混凝土碳化分析中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:建筑物多以混凝土结构组成,而这些混凝土结构受泥沙、水流、物理、化学、气温等影响因素颇多。
混凝土的破坏以碳化、冻融破坏为常见,致使许多建筑物的运行寿命大为缩短,造成极大浪费。
所以有必要探讨建筑物混凝土的碳化、冻融破坏机理及防治措施。
1.混凝土碳化机理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,在混凝土中水泥石的含量占总体积的25%。
混凝土具有毛细管—孔隙结构的特点,这些毛细管—孔隙包括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,以及水泥石和集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。
普通混凝土的孔隙率一般不少于8-10%。
混凝土的碳化是指大气中的二氧化碳首先渗透到混凝土内部的孔隙中,而后溶解于毛细孔中的水分,与水泥水化过程中所产生的水化硅酸钙和氢氧化钙等水化产物相互作用,生成碳酸钙等产物。
在混凝土的气相、液相、固相中进行着一个十分复杂的多相物理化学连续过程。
混凝土碳化有增加混凝土强度和减少渗透性的作用,但混凝土碳化后,其碱性降低,加快钢筋腐蚀。
混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指标之一。
对混凝土的抗冻性不能单纯理解为抵抗冻融的性质,不仅在严寒地区混凝土建筑物有抗冻的要求,温热地区混凝土建筑物同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用,经历时间长久会发生表层削落,结构疏松等破坏现象。
建筑工程用混凝土碳化\冻融破坏影响因素及防治【摘要】:建筑物多以混凝土结构组成,而这些混凝土结构多处在气候恶劣的环境中,受泥沙、水流、物理、化学、气温等影响因素颇多。
混凝土的破坏以碳化、冻融破坏为常见,致使许多建筑物的运行寿命大为缩短,造成极大浪费。
所以有必要进一步探讨水工建筑物混凝土的碳化、冻融破坏机理及防治措施。
【关键词】:建筑工程混凝土影响因素中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:1.混凝土碳化机理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,在混凝土中水泥石的含量占总体积的25%。
混凝土具有毛细管—孔隙结构的特点,这些毛细管—孔隙包括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,以及水泥石和集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。
普通混凝土的孔隙率一般不少于8-10%。
混凝土的碳化是指大气中的二氧化碳首先渗透到混凝土内部的孔隙中,而后溶解于毛细孔中的水分,与水泥水化过程中所产生的水化硅酸钙和氢氧化钙等水化产物相互作用,生成碳酸钙等产物。
所以,混凝土碳化是由于混凝土存在着孔隙,里面充满着水分和空气,在混凝土的气相、液相、固相中进行着一个十分复杂的多相物理化学连续过程。
混凝土碳化有增加混凝土强度和减少渗透性的作用,这可能是因为碳化放出的水分促进水泥的水化及碳酸钙沉淀减少了水泥石的孔隙之故。
但混凝土碳化后,其碱性降低,加快钢筋腐蚀。
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,称为纯化膜。
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。
混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用(干湿变化、温度变化、冻融变化等)的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指标之一。
对混凝土的抗冻性不能单纯理解为抵抗冻融的性质,不仅在严寒地区混凝土建筑物有抗冻的要求,温热地区混凝土建筑物同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用,经历时间长久会发生表层削落,结构疏松等破坏现象,如浙江省的富春江水电站,湖南省的桃江水库等,都发生过不同程度的冻融破坏。
所以对混凝土的冻融破坏的研究显得尤为重要。
对混凝土冻融破坏的机理,目前的认识尚不完全一致,按照公认程度较高的,由美国学者t.c.powerse提出的膨胀压和渗透压理论,吸水饱和的混凝土在其冻融的过程中,遭受的破坏应力主要由两部分组成。
其一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化,由水转变成冰,体积膨胀9%,因受毛细孔壁约束形成膨胀压力,从而在孔周围的微观结构中产生拉应力;其二是当毛细孔水结成冰时,由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压。
由于表面张力的作用,混凝土毛细孔隙中水的冰点随着孔径的减小而降低。
凝胶孔水形成冰核的温度在-78℃以下,因而由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压。
另外凝胶不断增大,形成更大膨胀压力,当混凝土受冻时,这两种压力会损伤混凝土内部微观结构,只有当经过反复多次的冻融循环以后,损伤逐步积累不断扩大,发展成互相连通的裂缝,使混凝土的强度逐步降低,最后甚至完全丧失。
从实际中不难看出,处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题,所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一,另一必要条件是外界气温正负变化,使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环,这两个必要条件,决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。
2.混凝土碳化影响因素水工建筑物混凝土碳化的影响因素较多,有内在因素,也有外界因素。
2.1影响混凝土碳化的内在因素2.1.1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,减弱碳化速度,但含氯盐的防冻、早强剂则会严重加速钢筋锈蚀,应严格控制其用量。
2.1.2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。
2.1.3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相互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。
2.1.4水泥用量增加水泥用量,一方面可以改变混凝土的和易性,提高混凝土的密实性;另一方面还可以增加混凝土的碱性储备,使其抗碳化性能增强,碳化速度随水泥用量的增大而减少。
2.1.5水灰比在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率增加,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。
2.1.6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创造了条件,加速了混凝土的碳化。
2.1.7养护质量混凝土成型后,必须在适宜的环境中进行养护。
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,能阻止大气中的水分和二氧化碳侵入其内,延缓碳化速度。
2.2影响混凝土碳化的外界因素2.2.1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,导致水泥石逐渐变质,混凝土的碱度降低,这是引起混凝土碳化的直接原因。
试验研究已证明,混凝土的碳化速度与二氧化碳浓度的平方根成正比,即混凝土碳化速度系数随二氧化碳浓度的增加而加快。
混凝土中钢筋锈蚀的另一个重要和普通的原因是氯离子(cl-)作用。
氯离子在混凝土液相中形成盐酸,与氢氧化钙作用生成氯化钙,氯化钙具有高吸湿性,在其浓度及湿度较高时,能剧烈地破坏钢筋的钝化膜,使钢筋发生溃灿性锈蚀。
2.2.2温度和光照混凝土温度骤降,其表面收缩产生拉力,一旦超过混凝土的抗拉强度,混凝土表面便开裂,导致形成裂缝或逐渐脱落,为二氧化碳和水分渗入创造了条件,加速混凝土碳化。
阳面混凝土温度较背阳面混凝土温度高,二氧化碳在空气中的扩散系数较大,为其与氢氧化钙反应提供了有利条件,阳光的直接照射,加速了其化学反应和碳化速度。
2.2.3含水量和相对湿度周围介质的相对湿度直接影响混凝土含水率和碳化速度系数的大小。
过高的湿度(如100%),使混凝土孔隙充满水,二氧化碳不易扩散到水泥石中,过低的湿度(如25%),则孔隙中没有足够的水使二氧化碳生成碳酸,碳化作用都不易进行;当周围介质的相对湿度为50~70%,混凝土碳化速度最快。
因此,混凝土碳化速度还取决于混凝土的含水量及周围介质的相对湿度。
实际工程中混凝土结构下部的碳化程度较上部轻,主要是湿度影响的结果。
2.2.4冻融和渗漏在混凝土浸水饱和或水位变化部位,由于温度交替变化,使混凝土内部孔隙水交替地冻结膨胀和融解松弛,造成混凝土大面积疏松剥落或产生裂缝,导致混凝土碳化。
渗漏水会使混凝土中的氢氧化钙流失,在混凝土表面结成碳酸钙结晶,引起混凝土水化产物的分解,其结果是严重降低混凝土强度和碱度,恶化钢筋锈蚀条件。
3.混凝土碳化的简易测试采用化学测试法。
即先凿掉混凝土保护层,然后滴入或涂抹酚酞剂,看混凝土是否变色(碳化),若发现有碳化情况,则可迅速地测试出其碳化深度。
3.1酚酞剂的配制根据实践试验结果得出,用99%的酒精加1%的酚酞液,所配制的酚酞剂呈浅色;用96%的酒精加4%的酚酞液,所配制的酚酞剂呈深色。
二者均可用来测试混凝土的碳化情况。
3.2混凝土碳化判定及其深度检测首先将所需检测的混凝土表面打凿到需要的测试深度,然后把表面清理干净,涂抹或滴入已配制好的酚酞剂。
当酚酞剂涂抹或滴入混凝土内1~2分种后,便有反应。
若混凝土变红色,则混凝土未碳化;若混凝土不变色,则混凝土已碳化。
因为酚酞剂内含有大量酒精,容易挥发,所以在测试和观察时速度要快,要尽快量出混凝土内碳化与非碳化的界面尺寸,以便得到准确的碳化深度。
3.3混凝土碳化检测值的取得由于水工建筑中混凝土结构物的部位不同,其碳化程度也不尽相同,所以在进行混凝土碳化测试时,一定要多测几次,以其平均值为混凝土碳化检测值。
3.4测试混凝土碳化凿开面的处理在混凝土碳化测试工作完成后,对检测混凝土碳化的凿开面应用环氧树脂砂浆或环氧混凝土作填补封闭处理。
4.混凝土碳化的防止措施混凝土碳化有混凝土“癌症”之说,关键是应采取防止措施。
4.1设计方面根据水工建筑物中不同的结构形式和不同的环境因素,分别对混凝土的保护层采取不同的厚度,应尽量避免一律采用2-3cm。
4.2施工方面混凝土质量好坏,施工是关键。
一是要认真选择建筑材料。
水泥选用抗碳化能力强的硅酸盐水泥;集料选用质地硬实和级配良好的砂和石料;施工中除砂要筛、石要洗外,还要特别注意剔除集料中的有害物质。
二是在混凝土中可掺入优质适宜的外加剂,如减水剂、阻水剂等,以改善混凝土的某些性能,提高其强度和密实性、抗渗性、抗冻性。
三是要严格控制混凝土的水灰比,要求是小水灰比,低塌落度,要把水的用量控制在满足配料和施工需要的最低范围内,尽量减少混凝土的自由水。
四是振捣和养护,振捣一定要充分并严格按照规定标准进行,必要时可作表面处理;养护一定要及时,一旦混凝土达到初凝时,就应立即进行养护,并坚持按不同水泥品种所要求的时间养护,控制好环境的温度和湿度,以使混凝土在适宜的环境中进行养护。
五是钢筋混凝土保护层厚度,施工时要将钢筋用事先预制好的高标号砂浆垫块垫好,使钢筋的混凝土保护层厚度满足设计要求。
六是施工缝要做到少留或不留,必须要留的,应作好接缝处的工艺处理。
4.3使用方面对于水工建筑物在使用上不要随意改变原设计的使用条件。
因为水工建筑物使用条件的改变,直接关系到外界气体、温度、湿度等因素变化所引起的混凝土内部某些情况的变化,尤其是对于混凝土构件的容易碰撞部位,更应当设置包角和隔层保护。