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碳化原因分析?;炷恋奈⒖變?nèi)含有可溶性的鈣、鈉、鉀等堿金屬及其氧化物,這些氧化物與微孔中的水起化學(xué)反應(yīng)生成堿性很強的氫氧化物,為鋼筋造成高堿性的環(huán)境條件(pH=12—13
o在此環(huán)境下,鋼筋表面生成一層致密的、分子和離子難以穿過的“鈍化膜”。鈍化膜能完全覆蓋鋼筋表面,長期保持完好,鋼筋表面不容易發(fā)生銹蝕。(1)混凝土碳化是大氣中CO與混凝土中的堿性氫氧化物作用的結(jié)果:CO:+H20=H2C0,HCO+Ca(OH)r=CaCO,+2H20,由于CaO在微孔水溶液中是過飽和的,微孔中存在的ca(OH):比溶人微孔水中的Ca(OH)多,因此當(dāng)碳酸化反應(yīng)開始后,微孔水溶液的pH能在l2—13的正常水平維持一段時間,隨著微孔中Ca(OH):的消耗和生成的CaCO,在水溶液中的沉淀,微孔水溶液的pH值明顯降低。當(dāng)pH=l
1.5時,鈍化膜不再穩(wěn)定;當(dāng)pH=9或pH=10時,鈍化膜的作用完全被破壞,致使鋼筋處于脫鈍狀態(tài),銹蝕就有條件發(fā)生了。此時的pH值即為鋼筋銹蝕的起始門檻值。(2)影響混凝土碳化的因素。首先是水灰比。水灰比增加,致使混凝土的孔隙率加大,引起CO
有效擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)大,從而使混凝土的碳化速度加大。其次是水泥品種和用量。水泥品種決定各種礦物成分在水泥中的含量,水泥用量決定單位體積混凝土中水泥熟料多少。兩者是決定水泥水化后單位體積混凝土中可碳化物質(zhì)含量的主要材料因素。第三是外加劑?;炷林袚綔p水劑,能直接減少用水量;引氣劑使混凝土中形成很多封閉的氣泡,切斷毛細(xì)管的通路。兩者均可以使CO:有效擴(kuò)散系數(shù)顯著減少,從而降低碳化速度。第四是濕度與溫度。濕度通過溫濕平衡決定著孔隙水飽和度。若環(huán)境濕度過高,混凝土接近飽和狀態(tài),則CO
擴(kuò)散速度緩慢,碳化發(fā)展慢。但缺少碳化反應(yīng)所需的液相環(huán)境,碳化難展。70% ~80%的中等濕度碳化速度快。溫度升高加快CO
的擴(kuò)散,溫度的交替變化利于CO
擴(kuò)散,促進(jìn)碳化速度。第五是施工質(zhì)量?;炷翝仓?、振搗不僅影響混凝土的強度,而且直接影響密實性。調(diào)查表明,其他條件相同,施工質(zhì)量差,混凝土表面不平,內(nèi)部有裂縫、蜂窩、孔洞等,增加CO:在混凝土中的擴(kuò)散路徑,使碳化速度加快。

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