论施工过程中水工建筑混凝土的碳化及防治

【摘要】对水工建筑来说，由于混凝土质量的主要影响因素之一是混凝土的碳化问题，因此在水工建筑的施工过程中应该高度重视。分析了水工建筑混凝土的碳化机理和影响因素及影响混凝土碳化的主要原因，提出了水工建筑施工中防治混凝土碳化的对策，从而达到或延长施工建筑工程的使用寿命。

【关键词】水工建筑 混凝土 碳化 施工过程 防治

水工建筑主要组成部分就是混凝土，在水工建筑的混凝土建筑物中，普遍存在着因为混凝土碳化而导致水工建筑内部钢筋的锈蚀，从而造成混凝土结构物的破坏，并且这种破坏是一种危害极大的损坏。水工建筑物的耐久性与混凝土的碳化密切相关，如果建筑物的混凝土碳化严重的话，将导致建筑物混凝土结构出现剥落、开裂的现象，不仅破坏了原有的保护层，同时还使得建筑结构物受到损坏，最终水工建筑物的寿命会减少。因此，只有影响混凝土碳化的原因被充分正确地认识到的时候，才能据此采取和制定相关的措施，预防建筑物混凝土碳化现象的发生，从而真正实现水工建筑的功能，并且水工建筑的使用年限也将延长。

一、混凝土的碳化

1.原因分析

水泥、水、砂和石子是混凝土的基本组成材料，其中的水泥会与水发生水化反应，大量的氢氧化钙就会在水泥发生水化过程中生成，此时饱和氢氧化钙溶液就会充满混凝土空隙中，其碱性介质能使钢筋表面生成难溶的纯化膜，该纯化膜可以很好的保护钢筋结构。

混凝土的碳化又被称为中性化混凝土的碳化是指水泥石中的水化产物会与空气中的CO2气体发生作用，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和其他物质，从而降低了混凝土的碱度。若混凝土碳化深度大过混凝土的保护层时，混凝土就会在水与空气存在的条件下失去对钢筋的保护作用，从而导致钢筋生锈。

由此可见，混凝土性能的劣化不会直接受到碳化作用的影响。碳化对于素混凝土而言，还有使其耐久性能提升的效果，然而碳化对于钢筋混凝土而言，碳化作用会降低混凝土的碱度，若混凝土孔溶液中氢离子数量有所增加，还会减弱混凝土对钢筋的保护作用。

2.影响水工建筑混凝土碳化的主要因素

第一水泥品种

水泥品种对混凝i：碳化的影响较人，由于水泥品种的不同，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分也不会不一样，这些都会对水泥的活性和混凝上的碱度产生直接影响，同时还会严重影响到碳化速度。通常熟料在水泥中的成分越多，就会使得混凝土的碳化速度越慢。减水剂、引气剂等外加剂通常都能提高混凝I：的抗渗性，从而使碳化速度减弱，然而防冻、早强剂含氯盐，其会使钢筋锈蚀速度加快。

第二周围介质中co.的浓度及相对湿度

周围介质中c0。的浓度高低及相对湿度也会影响到水工建筑混凝土的碳化，通常情况下，cO。浓度在自然界状态下为0.03%，室内为O.1%，随着cO。浓度的不断提高，混凝土的碳化深度就会不断增加。这是由于混凝土碳化是一种化学反应，混凝土碳化深度会深受CO.，浓度的影响，碳化速度会随着c0。浓度的不断增高而变得越快。

混凝土含水率和碳化速度系数的大小还会受到周围介质相对湿度的直接影响。当湿度过高，例如，湿度为1 O O%时，此时水就会充满混凝土的孔隙，从而阻碍cO。气体在混凝中的扩散；当湿度过低，例如，湿度为25%时，尽管cO。在混凝土中的扩散速度较快，但由于混凝土孔隙中因缺乏足够的水，就会使二氧化碳生成碳酸，这样就不易进行碳化作用。经研究表明，当相对湿度在70%一80%时，混凝土碳化速度最快。

第三混凝土施工质量

在混凝土的施工过程中，混凝土的渗透系数、透水量、混凝土的振捣程度及养护方法等都会影响混凝土的碳化。例如，如果在混凝土的施工过程中振捣不够密实，就会降低混凝土密实度，蜂窝麻面变多，这就大大便于空气中的c0。气体、氧气和水分的渗入，从而使得混凝土的碳化速度大大加速了。此外，混凝土的碳化还会受到混凝土养护状况的影响，如果早期没有很好的养护混凝土，水泥就不能进行充分的水化作用，就会增大表层混凝土的渗透性，从而加快混凝土的碳化。

二、防治水工建筑混凝土碳化的对策建议

1.严格对建筑物料的要求

严格对建筑物料的要求就是要认真选择建筑材料，首先最重要的是要选择合适的水泥，在施工过程中要根据建筑物所处的地理位置年和周边环境来选择水泥的品种，通常情况可以选用抗碳化能力强的硅酸盐水泥；对于水位变化区及干湿交替作用部位，或是较为严寒的地

区，就可以选用抗硫酸盐水泥；对f冲刷部位适宜选用高强度的水泥。其次是骨料的选用，抗酸性骨料在与水和水泥发生作用时，能延缓混凝L的碳化作用，因此，要选择质地硬实和级配良好的骨料，在施工过程中不仅要洗筛砂石，还需要注意的足要将骨料中的有害物质剔除。

2.施工方面

水工建筑的施工直接关系着混凝土质量优劣。

第一，建筑材料的选择要谨慎。抗碳化能力强的硅酸盐水泥优先选用；选用级配良好和质地硬实的石料和砂来做集料；施工中不仅要选用筛、石要洗，同时剔除集料中的有害物质也要高度重视。

第二，在混凝土中可掺入适宜优质的如阻水剂、减水剂等外加剂，来混凝土的某些性能得到改善，提高其强度和抗渗性、抗冻性、密实性。

第三，混凝土的水灰比要严格控制住，要求是水灰比小，低塌落度，在满足配料和施工需要的最低范围内控制水的用量，尽量减少混凝土的自由水。

结束语

综上所述，水工建筑物中混凝土碳化的问题比较复杂，也有很多的原因，预防对策要及时的采取。虽然混凝土的耐久性与混凝土碳化有很重要的影响，但是只要管理严格，施工科

学，采取各种措施，减慢混凝土碳化速度或预防混凝土的碳化是完全有可能做到的。

参考文献：

【1】下尊先 水工建筑混凝结构破坏原因和预防措施 中同高新技术企业 2010

【2】祁学仁 钢筋轻骨料混凝土粱抗剪上下限值的试验研究 兰州理工大学学报 2009

【3】蒋奋龄 预应力混凝土在房屋建筑中的应用 四川建筑科学研究 2012

【4】陈德荣 混凝土的现状与展望 世界桥梁2010

【5】周运灿 300号浮石混凝土的配制和构件试验 低温建筑技术 2011

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