混凝土耐久性能试验检测训练38课件讲解.pptx

;;空气中的CO2扩散渗透进入到到混凝土孔溶液中,与可碳化物质发生化学反应,使混凝土碱性程度降低的过程称为混凝土的碳化。;混凝土碳化机理;混凝土碳化机理

;混凝土碳化机理;混凝土碳化机理;混凝土碳化机理;混凝土碳化的影响;混凝土碳化的影响

;;材料因素;材料因素;材料因素;材料因素;骨料品种和级配：粗骨料的粒径越大，在骨料底部越容易形成水囊、空洞，容易造成混凝土泌水，从而使混凝土的渗透性增大。CO2易沿着骨料-水泥浆体界面扩散，使碳化过程加快。轻骨料和人造骨料本身孔隙较大，有利于CO2气体扩散，会加速碳化过程。;相对湿度：相对湿度大小的变化决定着混凝土孔隙水饱和度的大小。相对湿度较大时，混凝土的含水率较高，二氧化碳向混凝土内部扩散的速度将降低甚至终止，使混凝土的碳化速度大大降低，且由混凝土碳化的化学反应方程可知,混凝土的碳化反应是一个释放水的反应,故随着混凝土内部水分的增多,也将阻碍混凝土碳化化学反应的进行；相对湿度较低时，混凝土处于较为干燥或是含水率较低的状态，虽然二氧化碳的扩散速度较快，但是由于碳化反应所需的水分不足，故而碳化速度较慢。;;环境因素;CO2浓度：环境中二氧化碳的浓度越大，混凝土内外的二氧化碳的浓度梯度就越大，越有利于CO2扩散渗透进入混凝土孔隙中；其次CO2浓度增加，意味着反应物的浓度增加，有利于反应向正反应方向进行，即CO2浓度越高,碳化速度越快。

对于CO2的影响,学者们提出了多达几十种观点,其理论模式大多

基于菲克(Fick)扩散第一(渗透)定律,如阿列克谢耶夫模型：

其中，x为碳化深度，D为CO2渗透系数，qc为空气中CO2浓度，a为单位体积混凝土吸收CO2能力的系数，t为碳化时间。

;环境因素;环境因素;施工因素主要是指混凝土的搅拌、振捣和养护条件等，它们主要通过影响混凝土的密实性来影响混凝土的碳化速度。实际调查结果表明：其他条件相同的情况下，施工质量越好，混凝土强度越高，密实性越好，抗碳化能力也越强；施工质量差，由于混凝土内部裂缝、蜂窝和孔洞等因素增加了二氧化碳在混凝土中的扩散路径，使得碳化速度加快。同样，养护方法与龄期的不同也会造成密实性和可碳化物质的不同，从而会对碳化速度产生不同的影响，养护方法不当、养护时间不足会造成混凝土内部毛细孔道粗大，会加快混凝土的碳化。

;处理措施：（1）对碳化深度过大，钢筋锈蚀明显，危及结构安全的构件应拆除重建；（2）对碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬的，可用优质涂料封闭；（3）对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽较小但碳化层疏松剥落的，应凿除碳化层，粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土；（4）对钢筋锈蚀严重的，应在修补前除锈，并根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋，要达到阻止或尽可能减慢外界有害气体进入混凝土内，使内部和钢筋一直处在高碱性环境中。

;;酚酞指示剂法：

利用酚酞指示剂测定混凝土的碳化深度是判定混凝土碳化深度最简便和常用的方法，可结合肉眼观察结果判定。酚酞指示剂常用1％酚酞乙醚(或酒精)溶液。将酚酞溶液喷洒到混凝土劈裂面时，以pH=9为界限，未碳化区因碱性呈粉红色，碳化区呈中性不变色。

;热分析方法：按一定升温速度加热混凝土时，混凝土中的水化产物在不同温度范围内发生物理化学反应，造成混凝土重量的变化，并伴随着吸热与放热现象。

混凝土中的CH和CaCO3在一定温度下发生如下热分解反应：

将差热分析和热重分析联合使用，可以获得有关碳化更完整的有用数据和资料。;X射线物相分析方法:

混凝土水化与碳化过程中使用CuKα线时，CH的最强峰为2θ=18.1°(d=4.90A)，方解石(CaCO3)的最强峰为2θ=29.3°(d=3.04A)，文石(CaCO3)的最强峰为2θ=26.2°(d=3.396A)，球霰石(CaCO3)的最强峰为20=24.8°(d=3.57A)。通过x射线物相分析可以准确判定碳化深度，并可确定酚酞指示剂呈无色的碳化深度和CH一CaCO3浓度分布。;电子子探针显微分析：

电子探针显微分析仪是通过高能电子束照射试样表面激发的二次电子和背反射电子来观察试祥表面状态，并利用此时所产生的元素特征X射线来获取微区表面状态、化学元素的浓度及其空间分布的一种装置。混凝土碳化时，EPMA可以使微区元素分布的面分析结果以彩图形式表示，从而清楚地反映C、S、Na、K、Cl、Ca等各种元素在混凝土碳化时的存在和迁移行为。;混凝土碳化的表征手段;THEEND