[提要] 碳化混凝土的再碱化方法主要应用电渗原理,在直流电的作用下,使碳酸钠电解质向钢筋周围的混凝土渗
透,使钢筋周围混凝土再碱化。通过对一根 70 余年龄期的钢筋混凝土构件所做的再碱化试验,提出了适用于碳
化混凝土再碱化维修技术的施工方法及注意事项,并提出了相关的理论,为该项技术的推广应用奠定了基础。
[关键词] 碳化混凝土 再碱化维修
The ekctroosmosis Principle is applied on realkalization maintenance. The Na2CO3 electrolyte Pervades into concrete
around the steel bar under the action of DC,so the concrete is realkalization.Based on a successful realkalization test
on a 70 years old reinforced concrete member , the construction methods and the attentions of the carbonated concrete
realkalization maintenance in situ are presented,and the realkalization theory is discussed. The foundation is set up for
the widdy using of the tochnobgy in our country.
Keywords:camonated ooncreterrealkalization maintenance
一、引言
况下,钢筋开始锈蚀。
大气环境下,混凝土碳化达钢筋表面是钢筋锈蚀的前
(二)碳化混凝土再碱化的机理
提,为了延长已老化混凝土结构的使用寿命,钢筋周围碱
从理论上讲,碳化混凝土再碱化的渗透过程不需要电
环境的恢复是关键。目前的维修技术多是对已碳化或已
场也能在自然状态下完成,但是速度缓慢,耗费时间长,且
受到氯离子污染的混凝土进行材料替换,包括更换已破坏
不易控制。在钢筋与混凝土之间施加一个电场,通过电渗
的构件和修补混凝土等等。此法较适用于那些有明显破
碱性化合物恢复混凝土中的高pH值,使其再碱化以达到
坏迹象的混凝土结构,比如混凝土已经锈胀开裂。对于处
防止钢筋锈蚀的目的。通常,我们用碳酸钠溶液和纸浆纤
于隐性或潜在耐久性破坏中的混凝土结构,可采用其它更
维的混合浆体作为电解质,钢筋作为阴极,混凝土外表面
为合适的维修方法,如在整个混凝土表面覆盖一层碱性的
安装的细钢丝网作为阳极。在直流电的作用下,高碱性的
水泥砂浆或喷射混凝土层,利用水的电化反应使钢筋再钝
电解液通过混凝土多孔的基体,渗到已碳化的混凝土中,
化,用碱性砂浆局部修补的再钝化法,用限制混凝土含水
这样就完成了碳化混凝土再碱化的电渗过程。
量来防止钢筋锈蚀,用环氧树脂为主体涂覆钢筋并辅以修
(三)碳化混凝土再碱化试验
补砂浆等等。这些修补方案虽然取得一定成效,但总的来
该试验的混凝土构件是一根大约有70年龄期的钢筋
说,它们并不能从根本上制止电化学的锈蚀过程,并且其
混凝土小柱,构件的截面尺寸为160mm×160mm,受力主
经济性和适用性也未必最好,因此在工程中往往需要根据
筋为4中10,箍筋+6@140,截面尺寸如图1所示。
实际情况而多种方法并用。
混凝土立方体强度经
碳化混凝土再碱化的电化学维修技术是近几年发展
。
o
回弹评定为 16.74MPa•
起来的门,该技术是针对钢筋锈蚀的根本原因对症下药,
其它试验材料:细钢
而且操作也较方便,没有环境污染,很值得推广运用。本
丝网片、细铜丝、碳酸钠溶
文将在试验的基础上,讨论碳化混凝土的再碱化理论及其
液(浓度20%~25%)、纸
操作方法。
160
板、纸浆、绳子、酚酞试液
二、碳化混凝土再碱化方法
(酒精和水的比例6:4)、喷
(一)混凝土的碳化过程
水器、低压直流电源、电流
一般来讲,新浇混凝土的 pH 值在 13~14 之间,此时
圈1 杜截面形状
表(量程为250mA)。
钢筋受到保护不易锈蚀。但是,随着时间的推移,大气中
试验过程如下:
的 CO.和混凝土中的碱性物质作用生成弱电解质的碳酸
1.试验前对构件进行了检查,钢筋已经锈蚀,但导电
化合物(如CaC0,),从而降低了混凝土结构中的碱性,这
性良好:在切断面用酚酞试剂测碳化深度,切断面均不变
就是我们通常所说的碳化。
红,表明该柱已完全碳化。
当混凝土的碱性下降到9~9.5时,钢筋表面的保护
2.试验前的准备:1)去除粉刷层和松散剥落的混凝
膜开始破坏,钢筋不再受到保护,在氧气和水分存在的情
土层:2)配制纸浆浆体,碳酸钠溶液浓度为20%~25%:
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