水工建筑 主要组成 部分就 是混凝 土 ,在 水工建 筑 的混凝 土建筑物 中 ,普 遍存在着 因为混凝 土碳化而 导致水工建 筑 内 部钢筋的锈蚀 ,从 而造成混凝 土结构物 的破坏 ,并且 这种 破坏 是一种危害极大 的损坏 。水工建筑物 的耐久性 与混凝 土的碳 化密切相关 ,如果建 筑物的混凝土碳化严重 的话 ,将 导致 建筑 物混凝土结构出现剥落、开裂的现象,不仅破坏了原有的保护 层,同时还使得建筑结构物受到损坏,最终水工建筑物的寿命 会缩短。因此 ,只有影 响混凝 土碳 化 的原 因被 充分正 确地认 识 到的时候 ,才能据此采取 和制定 相关 的措 施 ,预 防建筑物混 凝土碳化 现象的发生 ,从而真正实现水工建筑 的功能 ,并且水 工建筑的使用年限也将延长。 1 混凝土碳化的概念 混凝土的碳化是混凝土所 受到 的一种化学腐 蚀。空气 中 CO 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) +C02=Caco~+}王20。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f o4,称为钝化膜。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 水 工建筑 混凝 土碳 化 的原 因 导致水工建筑物混凝 土碳 化 的原 因有很 多 ,主要可 分为 两大类 :内在原 因和外部原 因。 2.1 由于内部原因导致的水工建筑物混凝土碳化 2.1.1 集料级配 和品种 混凝土所使用 的集料 级配 和品种 的不 同,会使 得建筑 物 内部的孔隙结构有很大的差别,水工建筑物混凝土的密实性 会受到直接影响 。混凝土碳化 的速度 比较慢 的一般会 是级配 较好、材质致密坚实的集科的混凝土。 2.1.2 水 泥的品种和用量 不同品种的水泥会有不 同混合材量 、矿物组成 、生料化学 成分 、外加剂 ,混凝土的碱度和水泥本身 的活性将会受到这些 因素直接影 响 ,同时这些 因素对 混凝土碳 化的速度 也有一定 的影 响。一般 来说 ,混凝 土的碳化 速度与 水泥 中所 含熟 料 的 多少成 反比。可以通过添加 一些例 如引气剂 、减水 剂 的外加 剂来提高混凝土的抗渗性 ,减弱混凝土的碳化速度。增加水 工建 筑物 中混凝 土的水泥 用量 ,不仅混凝 土的和易性 可以被 改变 ,从 而混凝土的密实性也会得到提高 ,同时混凝 土的碱性 储备 还可 以得 到一定程度 的增加 ,增 强 了混凝 土的抗碳 化性 能。随水泥用量的增大,建筑物的混凝土碳化速度反而降低。 2.1.3 水灰 比 在保证水泥用量一定 的前提下 ,混 凝土 的孔隙率 可 以通 过增大水灰 比而得 到增 加 ,同时 降低 了密 实度 ,增 大 了渗 透 性 ,导致 建筑物 混凝 土体 内进 入 了空气 中较多 的有 害化学物 质及水分,从而使水工建筑物的混凝土碳化速度加快。 2.1.4 磨 细矿物掺料的数量和品种 若 混凝土 中掺料不能 自行硬化 的活性水 硬性 材料 ,可 以 通过与加入的石灰或者与水泥水化析 出的氢氧化钙相互作 用 ,并且形成了稳定性较强 的胶结物质 ,从 而降低了混凝土碱 度 。在采用等量取代水 灰 比不变 的情 况下 ,混凝 土的碳 化速 度与掺料量取代水 泥量 的大小有关。
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