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分类：建筑设计论文发表时间：2011-02-25 16:26关注：(1)

　　浅述混凝土碳化影响因素
　　樊爱民
　　桂林市吉安基础工程有限公司广西桂林541002
　　[摘要]混凝土碳化是混凝土建筑物普遍存在的不可忽视的问题。由于今年来温室气体的大量排放、工程中水泥使用的变化、混凝土配合比的变化，使得混凝土碳化速度不断加快，因此研究混凝土的混凝土碳化影响因素为防止混凝土碳化作准备亟有必要。本文介绍混凝土碳化的概念、碳化机理以及碳化影响因素。
　　[关键词]混凝土碳化碳化机理影响因素内在因素外在因素
　　1.前言
　　碳化是指空气中的C02与混凝土中的Ca(OH)2生成CaCO3和水的过程。随着各国工业的发展，近几年温室气体大量排放，大气环境中二氧化碳浓度不断增长，大量处于暴露环境中的混凝土结构面临的碳化问题越来越严重；而且近几年取消了P.O32.5水泥以后大量使用P.C32.5水泥生产混凝土，导致了混凝土碳化速度加快；随着混凝土生产工艺的不断发展，混凝土中水泥用量不断减少，矿渣、粉煤灰掺量不断增加，混凝土碳化速度也在不断加快[1]。在地下混凝土结构中，人员的密集、空气的不流通、将会使环境中二氧化碳的浓度更高，相关调查和研究表明，45%左右的地下结构病害是由地下空间中腐蚀性大气环境导致结构中钢筋锈胀破坏引起的，而这些破坏又大多由混凝土碳化引起[2]。因此研究混凝土的混凝土碳化影响因素为防治混凝土碳化作准备亟有必要。
　　2.碳化机理分析
　　硅酸盐类水泥的水化反应，主要生成水化硅酸钙凝胶和Ca(0H)2，Ca(OH)2除少数溶于孔隙液中使之成为饱和碱溶液外，大部分以结晶的形式存在，成为孔隙液保持高碱性的储备，PH值为12.5～13.5，埋置于混凝土中的钢筋一般不锈蚀，根本原因就在于这种高碱性的混凝土使钢筋表面生成一层致密的钝化膜（成分是Fe203和Fe3O4），阻止阳极铁的溶解，保护钢筋不被锈蚀。
　　大气中的二氧化碳首先扩散到混凝土内部的孔隙中，同时固态氢氧化钙在孔隙水中溶解并向其浓度低的区域扩散。溶解在孔隙溶液中的二氧化碳形成H2C03，与水化硅酸钙和Ca(0H)2等水化产物相互作用，生成碳酸钙等产物。碳酸钙属非溶解性钙盐，比原反应物的体积膨胀约17%，因此，混凝土的凝胶孔隙和部分毛细孔隙将被碳化产物堵塞，使混凝土的密实度和强度有所提高，一定程度上阻碍了二氧化碳和氧气向混凝土内部的扩散。另一方面当混凝土碱性降低到PH值为8.5～9.O时，钢筋表面的钝化膜遭到破坏，混凝土失去对钢筋的保护作用，混凝土中钢筋锈蚀，锈蚀产生的体积比原来膨胀2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内，从而又加速了碳化和钢筋的锈蚀。同时，混凝土的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。对素混凝土来说，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；对钢筋混凝土来说，混凝土碳化后，其碱性降低，加快钢筋腐蚀。因此碳化是衡量钢筋混凝土结构物耐久性可靠度的一个重要指标。
　　3.混凝土碳化影响因素
　　由上可知，混凝土的碳化速度取决于CO2气体的扩散速度及CO2与混凝土成分的反应性。而CO2气体的扩散速度又受混凝土本身的组织密实性、CO2气体的浓度、环境温度、湿度等因素影响，所以混凝土碳化影响因素有内在因素，也有外界因素。
　　3.1内在因素
　　3.1.1水泥的品种、标号、用量
　　不同的水泥品种和标号，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同，导致水泥水化时，氢氧化钙析出量不同。氢氧化钙含量影响着碳化速度的快慢，普通硅酸盐水泥析出的氢氧化钙比矿渣水泥、火山灰水泥多，所以其抗碳化性能优于矿渣水泥、火山

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