研究多种 因素对长沙地铁混凝土的抗碳化性 能的影 响，试验结果表明混凝土抗碳化性能随混凝土强度等级增加而增强 ；采用聚 羧酸减水剂混凝土 的抗碳化性能优 于采用萘系减水剂的混凝土 的抗碳化性能。依据 Fick第二定律及相似理论 ，建立了长沙地铁混凝土抗 碳化耐久性 预测方法 。混凝土抗碳化耐久性预测结果表明所设计 的不 同强度等级的长沙地铁混凝土抗碳 化耐久寿命均超过了 100年 的设 计使用寿命。 关键词 ： 混凝 土；碳化性能 ；地铁 ；使用寿命预测 中图分类号 ： TU528．01 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2012)03—0062—04 Research011carbonation resistanceofChangshametro-concreteandservicelifeprediction LIUMeng，SHICai-jtm ，HEFu—qiang，YANGJian—shah3JIANGBiao3,BIANHui，HUANGZheng-yu (1．CollegeofCivilEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，China；2．CollegeofCivilEngineering，CentralSouthUniversity Changsha410075，China；3．ChangshaRailTransitGroupCo．，Ltd．，Changsha410014，China) Abstract ： The 1nfluenceofseveralfactorson carbonation resistan ceofChangshametro concrem werestudied．Experim entalresults1ndicated thatthe concrete carbonation resistance increased with the growth ofconcrete strength．Fora given strength grade，the concrete carbonation resistancesli曲tlyincreasedwith thedecreaseofwater-cementratio．Concretemadewith polycarboxylatedemonstratedbettercarbonation resistancethanthatoftheconcretemadewith naphthalenebasedsuperplasticizer．Based onFick’Ssecondlaw an dsim ilaritytheory，allmethodwas establishedtoassesstheresistanceofcarbonationforChangshametro—concrete．Resultsindicatedthatallconcretebatchesdemonstrated100years ofservicelifeforcarbonationresistan ce． Keyw ords： concrete；carbonation；subway；servicelifeprediction 0 引 言 第二定律及相似理论，预测混凝土碳化耐久性寿命。 长沙地铁工程属国家重大市政工程项 目，规划建设周期长 、 投资消耗大 、对施工及混凝土质量要求高。长沙地铁采用双掺粉 煤灰、矿粉，并配合以适量外加剂配制的高性能混凝土。高性能 混凝土具有 的特性 ：易于浇筑 、泵送 、捣实而不离析 、长期保持 良 好 的力学性能 、早期强度高 、韧性高和体积稳定性好。在配合 比 设计过程中，除必须满足物理力学性能和施工性能等设计要求外， 还必须重点 考虑混凝 土的耐久性 ，使 地铁 工程混凝 土与钢筋 混 凝土结构在所处环境条件下满足 100年设计使用寿命的要求。 混 凝土耐久性包括 多个 方面 ，氯离子侵蚀 、碱一骨料 反应 、 硫酸盐侵蚀 、碳化等。而地铁混凝土所处的环境较为复杂，尤其 地铁站台人流密集，CO：浓度相对较高，因此混凝土更易发生 碳化。依据 以往建设地铁 的经验及数据 ，地铁车站内的温度及相 对湿度均处于混凝土碳化较易发生的范围内。因此相对于普通 混 凝土工程 ，地铁工 程混凝土发生碳化 的可能性很 大 ，直接 影 响混凝 土耐久性 及结 构的安 全l生。因此研 究地铁?昆凝 土抗碳 化 耐久性具有 十分重要的意义。 结合长沙地铁混凝土的配制要求，研究多种因素对设计的 长沙地铁不同配合比混凝土的抗碳化性能的影响，并根据 Fick 收稿 日期 ：201l-o9—21 · 62 · 1 原材料 与试验 方法 1．1 试验 材料及 配合 比 地铁项 目所用 混凝 土数量较 大 ，因此 原材 料选 用不 仅要 考虑经济 、运输等因素，还要求能够混凝土所用原材料数量充 足 。所用 的为长沙周边 水泥厂 生产 的水 泥 ，分 别 由 Q、w 、T三 家公司提供的P·O42．5级水泥，各厂 P·042．5级水泥的化学 组如表 1所示。粉煤灰采用 M 电厂的 II级粉煤灰，其化学成 分 的各项 指标如表 2示 ；所用矿 粉为 L钢铁 厂和 x 钢铁厂 的 $95级矿粉 ，比表面积 425、420mVkg；两厂 的矿 粉化学成分指 标如表 3示 。 长沙地 铁主体工程用混 凝土拟采用 的混凝土强 度等级 为 C35，预制盾构管片的混凝土强度等级为 C50。C35级混凝土以 卵石 为粗骨料 ，产 自湖南湘 江河段 ，C45及 C50级混凝土用 碎 石为粗骨料 ，连续颗粒级配 5～25mm，由长沙郊区碎石厂提供 ； 砂采用湖南湘江河段 的河砂 。减水剂分为 聚羧酸类减水剂 和萘 系减水剂。其中聚羧酸类减水剂由三家提供 (代码分别为 ：A、 B、C)，萘系减水剂 由两家公 司提供 (代码 分别为 I、II)。设计 的 混凝土配合比如表4所示

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