低CO2浓度下混凝土的加速碳化试验研究
明 静,张亚梅
(东南大学材料科学与工程学院江苏省土木工程材料重点实验室,南京211189)
摘要:选用CO2体积浓度为3% 的低浓度碳化试验研究了水胶比及粉煤灰与矿粉单双掺对混凝土碳化性能的影响。通过对比
试验,分析了低C02浓度下碳化深度与抗压强度之间的相关性,并采用XRD研究了混凝土的碳化产物,显示了物相分析结果与碳
化试验结果的一致性。结果表明,低浓度碳化试验结果能很好反映理论规律,并且碳化周期长对与抗压强度之间具有较好的对应
关系。进行低浓度加速碳化试验时,建议采用混凝土的碳化龄期为90d。XRD分析表明,混凝土的碳化速率与其内部可碳化物质
CH的含量密切相关。
关键词:混凝土;碳化;抗压强度;XRD
Abstract:The effect of water to binder ratio.fly ash and slag on the earbonation of concrete is investigated with low—concentration
(3% CO2 in volume)carbonation test methods. I’l1e relation between the carbonation depth and compressive strength is analyzed by
contrast tests.The relative intensity of carbonation products CaCO3 is determined by X-ray diffraction (XRD)analysis.It is revealed that
carbonation results under low CO2 concentration coincides well with theoretical laws.There is a 0(1 relationship between earbonization
depth and compressive strength of concrete when the carbonation time is long enough.Th e carbonation duration under low CO2
concentration is proposed at 90 days.It can also be concluded that carbonation rate of concrete is closely related to carbonizable
substance CH.
Key words:Concrete;Carbonation;Compressive strength;X-ray difraction(XRD)
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1000—4637(2010)03—05—04
0 前言
钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点,造
价较低,已成为当今世界应用最普遍、范围最广、耐久
性较好的结构形式 一1。然而,2O世纪70年代以来,国
内外诸多基础建设和重大工程的过早破坏及失效的现
象屡见不鲜。钢筋混凝土的腐蚀破坏正13益造成巨大
的经济损失和环境污染,引起世界各国政府、工程技术
界和材料科学界的高度重视 。碳化是引起钢筋锈蚀
从而导致结构混凝土耐久性下降的重要原因,是衡量
钢筋混凝土结构耐久性可靠度的一个重要指标。研究
混凝土的碳化性能,从而指导混凝土耐久性设计与施
工、评价?昆凝土质量以及预测混凝土结构使用寿命具
有重要意义。
目前,碳化试验的推荐方法是以碳化深度为劣化
指标的直接测试法。其中,自然碳化法过程缓慢且耗时
长;加速碳化法对于CO 浓度的设定,我国国家标准与
欧洲目前流行的方法有较大差别。另外,与自然环境中
CO 的实际体积浓度(一般0.03%)相比,我国标准加速
碳化试验嘲中CO 体积浓度为20% ,明显偏高。而根据
KnofelI~的研究,CO 浓度过高时,碳化反应的机理可能
与自然条件下有所差别,可能生成自然条件下所没有
基金项目:交通部西部项目“跨江海大型桥梁结构混凝土劣化性能
与耐久性对策措施的研究”(2oo6zB12)。
的碳化相。该学者还给出了快速碳化试验中CO 体积
分数的上限范围在1.0%~3.0%。
因此,进行加速碳化试验时,一方面应尽量减少自
然条件下所没有的碳化相,使试验尽可能正确地反映
混凝土自然碳化的规律;另一方面还要尽可能增大碳
化深度,从而确保读数的准确性并缩短碳化所需要的
时间。本文采用CO 体积浓度为3%低浓度进行碳化试
验,研究测试结果与抗压强度之间的相关性,并采用
XRD对混凝土试样进行了物相分析。
1 原材料与试验方法
1.1 原材料
水泥:南京某水泥有限公司产P·II 42.5级硅酸盐
水泥。
粉煤灰:南京某电厂产I级低钙粉煤灰。
矿粉:南京某粉磨有限公司产$95级矿渣微粉。
减水剂:江苏某公司产缓凝型高效减水剂JM—
PCA。
砂:河砂,中砂,细度模数2-4。
石:玄武岩碎石,5-20 mm连续级配。
混凝土坍落度控制在160~200 mm,胶凝材料的化
学成分见表1,混凝土配合比见表2所示。
1.2 试验方法
本试验所有试样拆模后均在标准条件下养护28
因本站资料资源较多,启用了多个文件服务器,如果浏览器下载较慢,请调用迅雷下载,特别是超过了5M以上的文件!请一定调用迅雷,有时候速度就会飞起哦,如果您的浏览器自动加载了PDF预览,文件太大又卡死,请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载,不会再预览了!