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混凝土碳化的影响因素及其控制措施混凝土碳化的影响因素及其控制措施商品混凝土碳化是影响温凝土结构耐久性的重要原因之一,通过对商品混凝土碳化机理以及影响因素的分析,我们可以采取更好的相关控制措施来减少碳化的危害。空气、土壤或地下水中酸性物质,如CO2、HCl、SO2、Cl2深入商品混凝土表面,与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为商品混凝土的中性化。商品混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式,它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。在某些条件下,商品混凝土的碳化会增加其密实性,提高温凝土的抗化学腐蚀能力,但由于碳...

混凝土碳化的影响因素及其控制措施
混凝土碳化的影响因素及其控制 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 商品混凝土碳化是影响温凝土结构耐久性的重要原因之一,通过对商品混凝土碳化机理以及影响因素的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,我们可以采取更好的相关控制措施来减少碳化的危害。空气、土壤或地下水中酸性物质,如CO2、HCl、SO2、Cl2深入商品混凝土 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面,与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为商品混凝土的中性化。商品混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式,它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。在某些条件下,商品混凝土的碳化会增加其密实性,提高温凝土的抗化学腐蚀能力,但由于碳化会降低商品混凝土的碱度,破坏钢筋表面的钝化膜,使商品混凝土失去对钢筋的保护作用,给商品混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响。同时,商品混凝土碳化还会加剧商品混凝土的收缩,这些都可能导致商品混凝土的裂缝和结构的破坏。由此可见,商品混凝土的碳化对钢筋商品混凝土结构的耐久性有很大的影响。因此,商品混凝土碳化机理、影响因素及其控制的分析很重要。1商品混凝土的碳化机理1.1碳化反应[1]商品混凝土的基本组成 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为水泥、水、砂和石子,其中的水泥与水发生水化反应,生成的水化物自身具有强度(称为水泥石),同时将散粒状的砂和石子粘结起来,成为一个坚硬的整体。商品混凝土的碳化,是指水泥石中的水化产物与周围环境中的二氧化碳作用,生成碳酸盐或其他的物质的现象。碳化将使商品混凝土的内部组成及组织发生变化。由于商品混凝土是一个多孔体,在其内部存在大小不同的毛细管、孔隙、气泡,甚至缺陷等。空气中的二氧化碳首先渗透到商品混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中,而后溶解于毛细管中的液相,与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸三钙、硅酸二钙等水化产物相互作用,形成碳酸钙。所以,商品混凝土碳化也可用下列化学反应表示:CO2+H2OH2CO3Ca(OH)2+H2CO3CaCO3+2H2O3CaO·2SiO2·3H2O+3H2CO33CaCO3+2SiO2+6H2O2CaO·SiO2·4H2O+2H2CO32CaCO3+SiO2+6H2O可以看出,商品混凝土的碳化是在气相、液相、和固相中进行的一个复杂的多相物理化学连续过程。1.2碳化反应进展模式[8]在商品混凝土的细孔溶液中,存在着较多的K+、Na+和与之平衡的OH-,Ca++的浓度很低。CO2与细孔溶液中的H2O反应进而转化为H+和CO2-3,然后H+与固相Ca(OH)2中OH-结合生成H2O,从而Ca(OH)2溶解;CO2-3选择性地与少量Ca++结合生成CaCO3沉淀。如图1所示。2影响商品混凝土碳化的因素商品混凝土的碳化是伴随着CO2气体向商品混凝土内部扩散,溶解于商品混凝土孔隙内的水,再与水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。所以,商品混凝土的碳化速度取决于CO2的扩散速度及CO2与商品混凝土成分的反应性。而CO2的扩散速度又受商品混凝土本身的组织密实性、CO2的浓度、环境温度、试件的含水率等因素影响,所以碳化反应受商品混凝土内孔溶液的组成、水化产物的形态等因素的影响。这些影响因素主要可归结为与商品混凝土自身相关的内部因素和与环境有关的外部因素,当然,除此之外还存在一些其他因素。2.1内部因素2.1.1水泥用量水泥用量直接影响商品混凝土吸收CO2的量,商品混凝土吸收CO2的量等于水泥用量与商品混凝土水化程度的乘积。另外,增加水泥用量一方面可以改变商品混凝土的和易性,提高商品混凝土的密实性;另一方面还可以增加商品混凝土的碱性储备。因此,水泥用量越大,商品混凝土强度越高,其碳化速度越慢。2.1.2水泥品种水泥品种不同意味着其中所包含的塑料的化学成分和矿物成分以及水泥混合材料的品种和掺量有别,直接影响着水泥的活性和商品混凝土的碱性,对碳化速度有重要影响。在同一试验条件下砂浆的碳化速度大小顺序为,高炉矿渣水泥(BFC)>普通硅酸盐水泥(OPC)>早强水泥(HEC)。文献[2]认为,高铝水泥商品混凝土的碳化规律同普通硅酸盐水泥商品混凝土的碳化规律基本相似。2.1.3水灰比商品混凝土的水灰比和强度是两个密切相关的概念。商品混凝土的水灰比越低,其强度越高,商品混凝土的密实程度也越高;反之亦然。由于商品混凝土的碳化是CO2向商品混凝土内扩散的过程,商品混凝土的密实程度越高,扩散的阻力越大。商品混凝土碳化的深度受单位体积的水泥用量或水泥石中的Ca(OH)2含量的影响。水灰比越大,单位水泥用量越小,商品混凝土单位体积内的Ca(OH)2含量也就越少,碳化速度越快。在商品混凝土拌和过程中,水占据一定的空间,即使振捣比较密实,随着商品混凝土的凝固,水占据的空间也会变成微孔或毛细管等。因此水灰比对商品混凝土的孔隙结构影响极大,控制着商品混凝土的渗透性。在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,商品混凝土的孔隙率增加,密实度降低,渗透性增大,碳化速度增大。2.1.4商品混凝土抗压强度商品混凝土抗压强度是商品混凝土基本性能指标之一,也是衡量商品混凝土品质的综合性参数,它与商品混凝土的水灰比有非常密切的关系,并在—定程度上反映了水泥品种、水泥用量与水泥强度,骨料品种掺和剂,以及 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 质量与养护方法等对商品混凝土品质的共同影响。据有关资料表明,商品混凝土强度高,抗碳能力强。2.1.5集料品种和级配集料的品种和级配不同,其内部孔隙结构差别很大,直接影响着商品混凝土的密实性。试验说明,普通商品混凝土的抗碳化性能最好,在同等条件下其碳化速度约为轻砂天然轻骨科商品混凝土的0.56倍。2.1.6施工质量及养护方法对碳化的影响施工质量差表现为振捣不密实,养护不善,造成商品混凝土密实低,烽窝麻面多,为大气中的二氧化碳、氧和水分的渗入创造了条件,加速了商品混凝土的碳化速度。除此之外,商品混凝土养护状况对碳化也有一定影响。商品混凝土早期养护不良,水泥水化不充分,使表层商品混凝土渗透性增大,碳化加快。施工中常用自然和蒸汽养护法。试验表明,普通商品混凝土采用蒸汽养护的碳化速度比自然养护提高1.5倍。2.2外部因素2.2.1光照和温度商品混凝土碳化与光照和温度有直接关系。随着温度提高,CO2在空气中的扩散逐渐增大,为其与Ca(OH)2反应提供了有利条件。阳光的直射,加速了其化学反应,碳化速度加快。2.2.2相对湿度CO2溶于水后形成H2CO3方能和Ca(OH)2进行化学反应,所以非常干燥时,商品混凝土碳化无法进行,但由于商品混凝土的碳化本身既是一个释放水的过程,环境相对湿度过大,生成的水无法释放也会抑制碳化进一步进行。试验结果表明,相对湿度在50%~70%之间时,商品混凝土碳化速度最快。2.2.3CO2的浓度对于CO2的影响,学者们提出了多达几十种观点,其理论模式大多数基于菲克(Fick)第一扩散(渗透)定律,即:x=2Dqca·t(1)其中,x为碳化系数,D为CO2渗透系数;qc为空气中CO2浓度;a为单位体积商品混凝土吸收CO2能力的系数。(1)式表明CO2浓度越高,碳化速度越快。2.2.4氯离子浓度的影响氯离子在商品混凝土液相中形成盐酸,与氢氧化钙作用生成氯化钙。氯化钙具有高吸湿性,在其浓度及湿度较高时,能剧烈地破坏钢筋的钝化膜,使钢筋发生溃烂性锈蚀[3]。2.3其他因素2.3.1不同应力状态对商品混凝土碳化的影响[4]商品混凝土试件在不同应力状态下其碳化速度有所不同(如表1所示)。通过对商品混凝土施加荷载后进行快速碳化试验研究,我们可以在实际工程中对不同受力构件采取不同的防碳化措施,提高商品混凝土的耐久性。商品混凝土施加应力之后对内部的微细裂缝起到了抑制或扩散作用。微细裂缝的存在使CO2容易渗透,引起碳化速度加快,但施加了压应力之后,使商品混凝土的大量微细裂缝闭合或宽度减小,CO2的渗透速度减慢,从而减弱了商品混凝土的碳化速度。当然,商品混凝土中的压应力过大时,也可使是商品混凝土产生微观裂缝,加速碳化过程;相反,施加拉应力后,商品混凝土的微裂缝扩展,加快了商品混凝土的碳化速度。另外,碳化速度随时间的增长也越来越慢。2.3.2裂缝对商品混凝土碳化的影响[5]商品混凝土机构的劣化破坏过程,多是由于各种有害物质从外部向内部的渗透或迁移作用。因而商品混凝土结构的抗渗性是反应其耐久性的一个综合性指标。裂缝的存在将直接影响到商品混凝土的渗透性与耐久性,并且由于碳化能够通过裂缝较快的渗入到商品混凝土内部,因而裂缝处商品混凝土的碳化速度要大于无裂缝处。3工程实例[6,7]a)淮北焦化厂的钢筋商品混凝土煤炭运输支架,由于水泥用量较低,商品混凝土强度较低(水灰比较大),又因为焦化厂生产过程中支架周围的CO2浓度特别大,根据商品混凝土碳化影响的因素,水泥用量越小,商品混凝土强度越低,水灰比越大,CO2浓度越高,碳化速度越快。所以该结构仅仅使用四五年,商品混凝土即遭受严重碳化,保护层开裂,剥落,纵筋暴露,锈蚀严重。另外,可以发现梁比柱、受拉区比受压区碳化程度明显严重。b)北京酒仙桥某污水厂水泵房,由于施工期间在商品混凝土内部与外部温差大于20℃的情况下过早拆模,引起温度裂缝,并且由于拆模次序不对(先拆了外模,后拆了内模),造成了池壁两侧均出现通长裂缝。根据商品混凝土碳化影响因素,温度越高,碳化速度越快以及裂缝处商品混凝土的碳化速度要大于无裂缝处等。我们可以发现该建筑受到严重碳化破坏,后经对商品混凝土碳化深度的检测,发现碳化深度均在35mm以上,已经超过了商品混凝土保护层厚度,商品混凝土的碳化导致钢筋的锈蚀,进而使裂缝发展加剧,结构耐久性失效。对此,将采取相应措施进行修复。4商品混凝土碳化处理措施4.1碳化处理方法对碳化深度过大,钢筋锈蚀明显,危及结构安全的构件应拆除重建;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;对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化浓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商品混凝土;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,防碳化后的结果,要达到阻止或尽可能减慢外界有害气体进入商品混凝土内侵蚀,使其内部和钢筋一直处在高碱性环境中。4.2防碳化措施目前,防碳化处理多采用涂料封闭法,主要使用环氧厚涂料,呋喃改性环氧涂料、丙稀酸涂料等。使用涂料时要考虑涂料与商品混凝土间的粘结力;涂料是否抗冻、抗晒、抗雨水侵蚀;涂料的收缩、膨胀系数是否与商品混凝土接近。对与商品混凝土结构变形缝的缝面处理,水上部分的变形缝可用华东水利设计研究院研制的SR嵌缝膏进行表面封闭;对水下部分的变形缝,可采用南京水利科学研究院制的SBS改性沥青灌注封闭。另外,考虑钢筋商品混凝土结构有足够的保护层厚度是最常用的保护钢筋不遭锈蚀的一种方法。设计时应合理设计商品混凝土配合比,施工选择模板应尽可能选择钢材、胶合板、竹林、塑料等材料制成的模板。若选择木模板应控制板缝宽度及表面光滑度。模板固定时要牢固,拆模应在商品混凝土达到一定强度后方可进行;施工中商品混凝土应用机械震捣,以保护商品混凝土密实性;商品混凝土浇注完毕后,应用草料等加以覆盖,并根据情况及时浇水养护商品混凝土。参考文献1龚洛书等.商品混凝土的耐久性及其防护修补.北京:中国建筑工业出版社,1990.2A.M.Dunster.D.J.BiglandL.R.Holton.Ratesofcarbornationandreinforcecorrososioninhighaluminacementconcrece[J].MagazineofconcreteResearch,2002,52(6)3吴胜兴,汪基伟.正常极限状态的耐久性指标.商品混凝土结构基本理论及应用第二届学术讨论会论文集,1990,104袁承斌等.商品混凝土在不同应力状态下的碳化.建筑结构,2004,(4)5魏艳芳,王天稳.裂缝对商品混凝土结构耐久性的影响.建筑技术开发,2004,(6)6王玉琳.商品混凝土碳化影响因素研究综述.连云港化工高等专科学校学报,2002,(2)7王军民等.市政构筑物商品混凝土耐久性及改进措施.市政科技,2001,(4)8杨静.商品混凝土的碳化机理及其影响因素.商品混凝土,1995,(6)9王博.商品混凝土碳化机理及其影响因素.水利水电技术,1995,(11)10刘军等.商品混凝土碳化现象的检测与控制.山东煤灰科技,1999,(1)[摘要]商品混凝土碳化是影响温凝土结构耐久性的重要原因之一,通过对商品混凝土碳化机理以及影响因素的分析,我们可以采取更好的相关控制措施来减少碳化的危害。[关键词]商品混凝土;碳化;影响因素;控制措施空气、土壤或地下水中酸性物质,如CO2、HCl、SO2、Cl2深入商品混凝土表面,与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为商品混凝土的中性化。商品混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式,它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。在某些条件下,商品混凝土的碳化会增加其密实性,提高温凝土的抗化学腐蚀能力,但由于碳化会降低商品混凝土的碱度,破坏钢筋表面的钝化膜,使商品混凝土失去对钢筋的保护作用,给商品混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响。同时,商品混凝土碳化还会加剧商品混凝土的收缩,这些都可能导致商品混凝土的裂缝和结构的破坏。由此可见,商品混凝土的碳化对钢筋商品混凝土结构的耐久性有很大的影响。因此,商品混凝土碳化机理、影响因素及其控制的分析很重要。1商品混凝土的碳化机理1.1碳化反应[1]商品混凝土的基本组成材料为水泥、水、砂和石子,其中的水泥与水发生水化反应,生成的水化物自身具有强度(称为水泥石),同时将散粒状的砂和石子粘结起来,成为一个坚硬的整体。商品混凝土的碳化,是指水泥石中的水化产物与周围环境中的二氧化碳作用,生成碳酸盐或其他的物质的现象。碳化将使商品混凝土的内部组成及组织发生变化。由于商品混凝土是一个多孔体,在其内部存在大小不同的毛细管、孔隙、气泡,甚至缺陷等。空气中的二氧化碳首先渗透到商品混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中,而后溶解于毛细管中的液相,与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸三钙、硅酸二钙等水化产物相互作用,形成碳酸钙。所以,商品混凝土碳化也可用下列化学反应表示:CO2+H2OH2CO3Ca(OH)2+H2CO3CaCO3+2H2O3CaO·2SiO2·3H2O+3H2CO33CaCO3+2SiO2+6H2O2CaO·SiO2·4H2O+2H2CO32CaCO3+SiO2+6H2O可以看出,商品混凝土的碳化是在气相、液相、和固相中进行的一个复杂的多相物理化学连续过程。1.2碳化反应进展模式[8]在商品混凝土的细孔溶液中,存在着较多的K+、Na+和与之平衡的OH-,Ca++的浓度很低。CO2与细孔溶液中的H2O反应进而转化为H+和CO2-3,然后H+与固相Ca(OH)2中OH-结合生成H2O,从而Ca(OH)2溶解;CO2-3选择性地与少量Ca++结合生成CaCO3沉淀。如图1所示。2影响商品混凝土碳化的因素商品混凝土的碳化是伴随着CO2气体向商品混凝土内部扩散,溶解于商品混凝土孔隙内的水,再与水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。所以,商品混凝土的碳化速度取决于CO2的扩散速度及CO2与商品混凝土成分的反应性。而CO2的扩散速度又受商品混凝土本身的组织密实性、CO2的浓度、环境温度、试件的含水率等因素影响,所以碳化反应受商品混凝土内孔溶液的组成、水化产物的形态等因素的影响。这些影响因素主要可归结为与商品混凝土自身相关的内部因素和与环境有关的外部因素,当然,除此之外还存在一些其他因素。2.1内部因素2.1.1水泥用量水泥用量直接影响商品混凝土吸收CO2的量,商品混凝土吸收CO2的量等于水泥用量与商品混凝土水化程度的乘积。另外,增加水泥用量一方面可以改变商品混凝土的和易性,提高商品混凝土的密实性;另一方面还可以增加商品混凝土的碱性储备。因此,水泥用量越大,商品混凝土强度越高,其碳化速度越慢。2.1.2水泥品种水泥品种不同意味着其中所包含的塑料的化学成分和矿物成分以及水泥混合材料的品种和掺量有别,直接影响着水泥的活性和商品混凝土的碱性,对碳化速度有重要影响。在同一试验条件下砂浆的碳化速度大小顺序为,高炉矿渣水泥(BFC)>普通硅酸盐水泥(OPC)>早强水泥(HEC)。文献[2]认为,高铝水泥商品混凝土的碳化规律同普通硅酸盐水泥商品混凝土的碳化规律基本相似。2.1.3水灰比商品混凝土的水灰比和强度是两个密切相关的概念。商品混凝土的水灰比越低,其强度越高,商品混凝土的密实程度也越高;反之亦然。由于商品混凝土的碳化是CO2向商品混凝土内扩散的过程,商品混凝土的密实程度越高,扩散的阻力越大。商品混凝土碳化的深度受单位体积的水泥用量或水泥石中的Ca(OH)2含量的影响。水灰比越大,单位水泥用量越小,商品混凝土单位体积内的Ca(OH)2含量也就越少,碳化速度越快。在商品混凝土拌和过程中,水占据一定的空间,即使振捣比较密实,随着商品混凝土的凝固,水占据的空间也会变成微孔或毛细管等。因此水灰比对商品混凝土的孔隙结构影响极大,控制着商品混凝土的渗透性。在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,商品混凝土的孔隙率增加,密实度降低,渗透性增大,碳化速度增大。2.1.4商品混凝土抗压强度商品混凝土抗压强度是商品混凝土基本性能指标之一,也是衡量商品混凝土品质的综合性参数,它与商品混凝土的水灰比有非常密切的关系,并在—定程度上反映了水泥品种、水泥用量与水泥强度,骨料品种掺和剂,以及施工质量与养护方法等对商品混凝土品质的共同影响。据有关资料表明,商品混凝土强度高,抗碳能力强。2.1.5集料品种和级配集料的品种和级配不同,其内部孔隙结构差别很大,直接影响着商品混凝土的密实性。试验说明,普通商品混凝土的抗碳化性能最好,在同等条件下其碳化速度约为轻砂天然轻骨科商品混凝土的0.56倍。2.1.6施工质量及养护方法对碳化的影响施工质量差表现为振捣不密实,养护不善,造成商品混凝土密实低,烽窝麻面多,为大气中的二氧化碳、氧和水分的渗入创造了条件,加速了商品混凝土的碳化速度。除此之外,商品混凝土养护状况对碳化也有一定影响。商品混凝土早期养护不良,水泥水化不充分,使表层商品混凝土渗透性增大,碳化加快。施工中常用自然和蒸汽养护法。试验表明,普通商品混凝土采用蒸汽养护的碳化速度比自然养护提高1.5倍。2.2外部因素2.2.1光照和温度商品混凝土碳化与光照和温度有直接关系。随着温度提高,CO2在空气中的扩散逐渐增大,为其与Ca(OH)2反应提供了有利条件。阳光的直射,加速了其化学反应,碳化速度加快。2.2.2相对湿度CO2溶于水后形成H2CO3方能和Ca(OH)2进行化学反应,所以非常干燥时,商品混凝土碳化无法进行,但由于商品混凝土的碳化本身既是一个释放水的过程,环境相对湿度过大,生成的水无法释放也会抑制碳化进一步进行。试验结果表明,相对湿度在50%~70%之间时,商品混凝土碳化速度最快。2.2.3CO2的浓度对于CO2的影响,学者们提出了多达几十种观点,其理论模式大多数基于菲克(Fick)第一扩散(渗透)定律,即:x=2Dqca·t(1)其中,x为碳化系数,D为CO2渗透系数;qc为空气中CO2浓度;a为单位体积商品混凝土吸收CO2能力的系数。(1)式表明CO2浓度越高,碳化速度越快。2.2.4氯离子浓度的影响氯离子在商品混凝土液相中形成盐酸,与氢氧化钙作用生成氯化钙。氯化钙具有高吸湿性,在其浓度及湿度较高时,能剧烈地破坏钢筋的钝化膜,使钢筋发生溃烂性锈蚀。2.3其他因素2.3.1不同应力状态对商品混凝土碳化的影响商品混凝土试件在不同应力状态下其碳化速度有所不同。通过对商品混凝土施加荷载后进行快速碳化试验研究,我们可以在实际工程中对不同受力构件采取不同的防碳化措施,提高商品混凝土的耐久性。商品混凝土施加应力之后对内部的微细裂缝起到了抑制或扩散作用。微细裂缝的存在使CO2容易渗透,引起碳化速度加快,但施加了压应力之后,使商品混凝土的大量微细裂缝闭合或宽度减小,CO2的渗透速度减慢,从而减弱了商品混凝土的碳化速度。当然,商品混凝土中的压应力过大时,也可使是商品混凝土产生微观裂缝,加速碳化过程;相反,施加拉应力后,商品混凝土的微裂缝扩展,加快了商品混凝土的碳化速度。另外,碳化速度随时间的增长也越来越慢。2.3.2裂缝对商品混凝土碳化的影响商品混凝土机构的劣化破坏过程,多是由于各种有害物质从外部向内部的渗透或迁移作用。因而商品混凝土结构的抗渗性是反应其耐久性的一个综合性指标。裂缝的存在将直接影响到商品混凝土的渗透性与耐久性,并且由于碳化能够通过裂缝较快的渗入到商品混凝土内部,因而裂缝处商品混凝土的碳化速度要大于无裂缝处。3工程实例a)淮北焦化厂的钢筋商品混凝土煤炭运输支架,由于水泥用量较低,商品混凝土强度较低(水灰比较大),又因为焦化厂生产过程中支架周围的CO2浓度特别大,根据商品混凝土碳化影响的因素,水泥用量越小,商品混凝土强度越低,水灰比越大,CO2浓度越高,碳化速度越快。所以该结构仅仅使用四五年,商品混凝土即遭受严重碳化,保护层开裂,剥落,纵筋暴露,锈蚀严重。另外,可以发现梁比柱、受拉区比受压区碳化程度明显严重。b)北京酒仙桥某污水厂水泵房,由于施工期间在商品混凝土内部与外部温差大于20℃的情况下过早拆模,引起温度裂缝,并且由于拆模次序不对(先拆了外模,后拆了内模),造成了池壁两侧均出现通长裂缝。根据商品混凝土碳化影响因素,温度越高,碳化速度越快以及裂缝处商品混凝土的碳化速度要大于无裂缝处等。我们可以发现该建筑受到严重碳化破坏,后经对商品混凝土碳化深度的检测,发现碳化深度均在35mm以上,已经超过了商品混凝土保护层厚度,商品混凝土的碳化导致钢筋的锈蚀,进而使裂缝发展加剧,结构耐久性失效。对此,将采取相应措施进行修复。4商品混凝土碳化处理措施4.1碳化处理方法对碳化深度过大,钢筋锈蚀明显,危及结构安全的构件应拆除重建;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;对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化浓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商品混凝土;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,防碳化后的结果,要达到阻止或尽可能减慢外界有害气体进入商品混凝土内侵蚀,使其内部和钢筋一直处在高碱性环境中。4.2防碳化措施目前,防碳化处理多采用涂料封闭法,主要使用环氧厚涂料,呋喃改性环氧涂料、丙稀酸涂料等。使用涂料时要考虑涂料与商品混凝土间的粘结力;涂料是否抗冻、抗晒、抗雨水侵蚀;涂料的收缩、膨胀系数是否与商品混凝土接近。对与商品混凝土结构变形缝的缝面处理,水上部分的变形缝可用华东水利设计研究院研制的SR嵌缝膏进行表面封闭;对水下部分的变形缝,可采用南京水利科学研究院制的SBS改性沥青灌注封闭。另外,考虑钢筋商品混凝土结构有足够的保护层厚度是最常用的保护钢筋不遭锈蚀的一种方法。设计时应合理设计商品混凝土配合比,施工选择模板应尽可能选择钢材、胶合板、竹林、塑料等材料制成的模板。若选择木模板应控制板缝宽度及表面光滑度。模板固定时要牢固,拆模应在商品混凝土达到一定强度后方可进行;施工中商品混凝土应用机械震捣,以保护商品混凝土密实性;商品混凝土浇注完毕后,应用草料等加以覆盖,并根据情况及时浇水养护商品混凝土。
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