：在 查阅大量资料和参考 国 内外学者碳 化模型的基础 上 ，对岳城 水库 混凝土建 筑的碳化机理及影 响 因素进行 了分析研 究，旨在找 出影响岳城 水库 混凝 土建筑碳化反应速 率的主要 因素及其影响程度 ，为混凝土碳化防 治提供一 定依 据 。 关键词 ：岳城水库 ；混凝 土；碳化机理 ；影响 因素 ；模 型 中图分类 号 ：TV6T2；TV698．2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1004—7328(2011)05—0040—03 混凝 土 碳化 是影 响 钢筋混 凝 土力 学性 能 的一 个 重 要 因素 ．碳 化反 应致 使 混凝 土 中性化 ，破 坏 钢筋 表 面碱 性钝 化 膜使 之产 生锈 蚀 。造成 钢筋 体 积膨 胀 、混 凝 土开 裂及 其 与钢筋 的 粘结力 下 降 ，最终 导 致钢 筋 混凝 土 自身 物质 结构 和 力学 性能 的改 变 ，降低构 件 的承载 力 和影 响建 筑物 的耐 久性 。混 凝 土 的碳 化对 建 筑物 结构 安 全影 响很 大 ，所 以对 混凝 土碳 化 的分 析研究成为一个不容忽视的问题 。受到人们的关注。 1 混凝土碳化机理 1．1 碳 化 反 应 碳 化就 是 指空 气 中 的酸性 物质 CO 与 混凝 土 中 的碱性 物 质在 气相 、液 相 和 固相 中进行 复 杂 多相 物 理化学连续反应 ，造成混凝土中碱性 降低 的过程 。碳 化 的 实 质就 是 混 凝 土 的 中性 化 。必 要 的碱 度 (pH≥ l1．5)是 混 凝 土 中钢 筋保 持 钝化 的前 提条 件 ，当大 气 中 的 CO 通 过孑L隙向混 凝土 内部 扩散 并在 孔 隙水 中 溶 解 ，固态 Ca(OH)：在孑L隙水 中溶 解 并 向其 浓 度 低 的区域(已碳化 区域)扩散 ，溶解在孔 隙水 中的 CO 与 Ca(OH)：发 生 化 学 反 应 生 成 CaCO，，从 而 使 混 凝 土的 pH值降为 8~9。 1．2 碳 化 过程 在 混凝 土 的细 孔溶 液 中 ，存 在 着 大 量 的 Na、I<+ 和 与之 保持 平衡 的 OH-,Ca2+。以普 通 水泥 ：砂 ：水=1： 0．75：0．4配 制 的 含 碱 量 为 0．78％ 的 砂 浆 孑L溶 液 为 例 ，其 中 Ca(OH)大 部 分 是 以 晶体 状 态 存 在 的 ，此 时 的孔 溶液 OH一可 达 0．67％。 当 CO：扩 散 到 混凝 土 收稿 日期 ：2011-08—10 作者简 介 ：王3~2g(1973一)，男 ，助理 工程师 ，主要从 事水利 工程建设 管 理 工 作 。 孔溶 液溶 解 于水 时生成 H：CO，后 离解 成 CO32-和 H’， CO32-与 Na、K反应 生成 Na2CO3、K2CO。。由于其 溶解 度大 ，Na：CO，和 K：CO 在 孔 溶 液 中 的浓 度 不 会 发 生 变化 。而孔 溶 液 中微 量 Ca 与 CO32-发生 反 应 生 成溶 解度 极低 的 CaCO3，H 与 OH一结 合成 HO，另外 Ca2+ 浓 度 的降 低 又促 进 Ca(OH)：晶体 的溶 解 ，这 种 循 环 导致 pH值降低呈中性化 。 碳 化 降低 了混凝 土 的碱性 ．破 坏 了钢 筋 表 面 的 钝 化膜 ，使混 凝 土失 去 了对钢 筋 的保护 作用 ，同 时还 会影 响 混凝 土孔 隙率 、强 度等诸 多 性质 。最 后 可能 导 致混 凝 土产 生裂 缝 和结构 破 坏 。 2 混凝 土碳 化 影响 因素 分析 2．1 内部材料 因素 2．1．1 水灰比 水 灰 比是决 定 混凝 土性 能 的重要 参 数 ，对 混凝 土 的碳 化 速率 影 响很 大 。水 灰 比很 大 程度 上 决 定 了 混凝 土 的孔 结 构 和孔 隙率 。 日本 学者 依 田彰 彦 基 于 碳 化试 验 和 自然暴 露试 验建 立 了水 灰 比经验 预测 碳 化模 型 ，即 ：100w 38． 44 X---—_== I_二== 、／t (Co=0．03％) (1) 、／ ·B·^y·148．8 100w 22． 16 x=—_===二兰二二=== 、／t (Co=0．1％) (2) 、／仪‘p‘^y‘258．1 式 中 ：X为混凝 土碳 化 深度 ：O／．为 混凝 土 的品质 系 数 ； 13为 装 饰层 对 碳 化 的延 迟 系数 ； 为 环境 条 件 系数 ； C。为环 境 中 的 CO：浓度 。 从 依 田彰彦 的 预测碳 化模 型 可看 出 ，水 灰 比越 大 ，混凝 土 的碳化 速 度越 快 。水灰 比增 大 ，混 凝 土 的

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