提要：介紹混凝土碳化的原因，以及影響混凝土碳化的因素，并對混凝土碳化深度對混凝土回彈檢測推算強(qiáng)度的影響，最后對混凝土碳化的防治技術(shù)作了介紹。
關(guān)鍵詞：混凝土 碳化深度 強(qiáng)度
一、引言
隨著順德地區(qū)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，大型建筑高層建筑不斷增多，商品混凝土被大量使用。通過對大量回彈檢測數(shù)據(jù)的分析，不難發(fā)現(xiàn)多數(shù)構(gòu)件澆注時(shí)間不算太長但表面的碳化深度已經(jīng)較深，通常超過了2.0mm，致使經(jīng)常需要進(jìn)行混凝土抽芯修正，通過對混凝土碳化的原因、影響因素的了解以及分析修正前后混凝土強(qiáng)度推算值的變化，我們可以更加深入了解碳化深度對混凝土以及整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，并對其加以防治。
二、混凝土碳化原因
混凝土的主要成分有水泥、粗細(xì)骨料、水以及外加劑。水泥摻與混凝土的拌合中，水泥中主要成分是CaO，經(jīng)水化作用后生成Ca(OH)2 ，混凝土的碳化，是指混凝土中的Ca(OH)2與空氣中的CO2起化學(xué)反應(yīng)，空氣中ＣＯ２氣滲透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，又稱作中性化，其化學(xué)反應(yīng)為：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ，生成中性的碳酸鹽CaCO3 。未碳化的混凝土呈堿性，混凝土中鋼筋保持鈍化狀態(tài)的最低（臨界）堿度是PH值為11.5，碳化后的混凝土PH值為8.5～9.5，可見碳化使混凝土的堿度降低。
三、影響混凝土碳化的因素
影響混凝土碳化的因素有環(huán)境因素、原材料因素、施工操作因素等。
順德地區(qū)空氣污染較重，空氣中二氧化硫含量較多，酸雨也較多，是影響混凝土質(zhì)量的主要原因，另外影響混凝土碳化的因素還有如下幾點(diǎn)。①水泥品種。水泥品種是影響混凝土碳化的主要因素。礦渣水泥和粉煤灰水泥中的摻合料含有活性氧化硅和活性氧化鋁，它們和氫氧化鈣結(jié)合形成具有膠凝性的活性物質(zhì)，降低了堿度，因而加速了混凝土表面形成碳酸鈣的過程，固而碳化速度較快。普通水泥碳化速度慢。②粗、細(xì)骨料。銅陵地區(qū)使用的是江砂，細(xì)骨料及粉料過多，則碳化速度加快。③水灰比。水灰比小的混凝土由于水泥漿的組織密實(shí)，透氣性小，碳化速度較慢。④外加劑�；炷镣饧觿┑姆N類較多，但不可使用含有氯化物的外加劑，因?yàn)槁然飼觿′摻畹母g。⑤澆筑和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量�；炷翝仓䲡r(shí)，振搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足會造成混凝土內(nèi)部毛細(xì)孔道粗大，使水、空氣、侵蝕性化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部，加速混凝土的碳化和鋼筋腐蝕。
四、混凝土碳化對強(qiáng)度影響的分析
混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中規(guī)定：在混凝土試件強(qiáng)度評定不合格及結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)中，可采用非破損或局部破損的檢測方法，按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行推定。常用的有回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法、后裝拔出法等，其中最常用的是回彈法。而回彈法中碳化深度對混凝土強(qiáng)度的推定值影響很大。碳化是一個(gè)緩慢發(fā)展的過程，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件強(qiáng)度的檢驗(yàn)時(shí)，為取得比較準(zhǔn)確的混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，應(yīng)在28d后盡早進(jìn)行，即在未碳化或碳化程度很小時(shí)進(jìn)行，從而減小因碳化深度過大引起推算的不準(zhǔn)確。
泵送混凝土進(jìn)行回彈檢測，當(dāng)碳化深度大于2.0mm時(shí)，需要進(jìn)行鉆芯修正。某工程共鉆取6個(gè)芯樣進(jìn)行修正，經(jīng)計(jì)算修正系數(shù)為1.10，分別對各測區(qū)強(qiáng)度推算值修正后，各構(gòu)件強(qiáng)度推算值見表1。
通過分析上表的數(shù)據(jù)，可以看出，泵送混凝土碳化深度大于2.0mm時(shí)，其回彈檢測強(qiáng)度推算值總是比芯樣試件的強(qiáng)度值低。
五、混凝土碳化的危害及防治
（一）、混凝土碳化的危害。混凝土碳化作用一般不會直接引起其性能的劣化，對于素混凝土，碳化還有提高混凝土耐久性的效果。水泥在水化過程中生成大量的氫氧化鈣，使混凝土空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液，其堿性介質(zhì)對鋼筋有良好的保護(hù)作用，使鋼筋表面生成難溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，稱為純化膜。碳化后使混凝土的堿度降低，當(dāng)碳化超過混凝土的保護(hù)層時(shí)，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用，鋼筋開始生銹。同時(shí)，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，因而會使混凝土對鋼筋的保護(hù)作用減弱。同時(shí)，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，使混凝土對鋼筋的保護(hù)作用減弱。當(dāng)鋼筋銹蝕后，銹蝕產(chǎn)生的體積比原來膨脹2~4倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，銹蝕越嚴(yán)重，鐵銹越多，膨脹力越大，最后導(dǎo)致混凝土開裂形成順筋裂縫。裂縫的產(chǎn)生使水和CO2得以順利的進(jìn)入混凝土內(nèi)，從而又加速了碳化和鋼筋的銹蝕。
（二）、混凝土碳化的防治
1、在使用時(shí)合理選用水泥品種。對于水位變化區(qū)以及干濕交替作用的部位或較嚴(yán)寒地區(qū)選用抗硫酸鹽普通水泥；對礦渣水泥和粉煤灰水泥要控制摻量，普通水泥摻粉煤灰，可以在水泥用量不變的情況下，再外摻粉煤灰取代部分砂子，或同時(shí)摻用粉煤灰的減水劑，即采用“雙摻”的技術(shù)措施，這樣可以提高混凝土的抗碳化能力。
2、選好合適的配合比，適量的外加劑，控制細(xì)骨料、粉料用量。分析骨料的性質(zhì)，如抗酸性骨料與水，水泥的作用對混凝土的碳化有一定的延緩作用。對于使用江砂的地方，砂的級配不合理，粉料較多，更應(yīng)選擇合適的配合比，控制水灰比�？茖W(xué)地?cái)嚢韬瓦\(yùn)輸，及時(shí)地養(yǎng)護(hù)，以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕，確�；炷恋拿軐�(shí)性�；炷恋拿軐�(shí)度也是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
3、碳化后的混凝土構(gòu)件還可采用涂刷環(huán)氧基液的方法，對建筑物地下部分在其周圍設(shè)置保護(hù)層；用各種溶注液浸注混凝土，如用溶化的瀝青涂抹。對碳化深度較大的，可鑿除混凝土松散部分，洗凈進(jìn)入的有害物質(zhì)，將混凝土銜接面鑿毛，用環(huán)氧砂漿或細(xì)石混凝土填補(bǔ)，最后以環(huán)氧基液做涂基保護(hù)。
4、混凝土炭化的反映與混凝土澆注完畢后的養(yǎng)護(hù)工作有一定的關(guān)系，只要混凝土養(yǎng)護(hù)及時(shí)到位就可以減低混凝土炭化深度，一般養(yǎng)護(hù)是保持混凝土表面濕潤7-14天就可以了
六、結(jié)束語
綜上所述，我們得知混凝土碳化的原因與影響碳化的因素，也了解了碳化深度過大對混凝土強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性安全性的影響，并探討了混凝土碳化的防治。通過加深理解與深入的分析，并在日常施工中加以注意，混凝土碳化問題對混凝土強(qiáng)度及安全性的影響一定可以降低。
參考文獻(xiàn)
［1］《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2001)
［2］《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS03：2007
［3］《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50476-2008
［4］《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50107-2009
