混凝土碳化影响因素及碳化防治与处理措施探讨

通过对原材料、设计、施工、自然因素等方面影响混凝土碳化速度的各种因素探讨,既而提出混凝土碳化深度的规避措施及碳化以后的处理措施。为设计、施工、检测及养护等工程各阶段混凝土碳化处理提供相应的参考。     

聚羧酸混凝土耐久性分析

通过比较了掺加聚羧酸高效减水剂的混凝土与普通混凝土以及掺加了萘系减水剂的混凝土的耐久性能,确定聚羧酸高效减水剂有利于提高混凝土耐久性.研究了粉煤灰矿粉复合掺合料对混凝土耐久性的影响,通过对混凝土碳化深度及电通量的实验研究,发现粉煤灰矿粉复合掺合料对混凝土抗氯离子渗透能力和抗碳化性能的影响规律.采用压汞法测试混凝土孔径分布,研究了孔径分布对混凝土强度和耐久性的影响.实验结果表明,掺入了聚羧酸减水剂后,混凝土抗碳化能力及抗氯离子渗透能力均得到增强.掺人掺合料后,混凝土的抗碳化能力降低;但是抗氯离子渗透能力得到增强.孔径大小在10～1000 nm范围的孔对混凝土的耐久性能影响显著.     

不同种类混凝土抗碳化性能的影响因素研究

为了对比研究不同种类水泥混凝土的抗碳化性能,通过试验,研究了水灰比、水泥用量和粉煤灰替代量等因素对硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土碳化深度的影响。试验结果表明,水灰比对两种混凝土碳化深度的影响规律相反,随着水灰比的增大,硅酸盐水泥混凝土除了28 d外,其他龄期的碳化深度都逐渐降低,而矿渣水泥混凝土各龄期的碳化深度都逐渐增大;随着水泥用量的增多,硅酸盐水泥混凝土的碳化深度先增大后减小,当水泥用量为400 kg/m3时碳化深度最大;随着粉煤灰掺量的增多,两种混凝土的碳化深度都逐渐增大,其中当粉煤灰掺量分别大于55%和45%时,硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量的增多大幅增长。     

轻集料混凝土抗渗及抗碳化性能研究

为了研究轻集料混凝土的抗渗性能和抗碳化性能,通过试验研究了水灰比对轻集料混凝土抗渗性能、抗碳化性能,以及碳化龄期和瞬时荷载对抗碳化性能的影响,并与同等强度等级的普通混凝土作对比。结果表明,水灰比越大轻集料混凝土的抗渗性能和抗碳化性能越差,当水灰比超过0.38时,轻集料混凝土的抗渗性能和抗碳化性能比普通混凝土差;碳化初期,碳化深度随碳化龄期的延长急速增长,14 d结束时碳化深度达到整个碳化周期的70%左右;当瞬时荷载比小于60%时,碳化深度随着瞬时荷载比的变化趋势较缓慢,而当瞬时荷载比大于60%时,再增大瞬时荷载比会使碳化深度急剧增大,抗碳化性能急剧降低。     

基于承载能力劣化的简支T梁桥寿命预测研究

为了更准确地预测混凝土简支T梁桥的剩余使用寿命,基于混凝土碳化、钢筋锈蚀模型,考虑了混凝土强度的经时变化、钢筋的时变锈蚀量、钢筋和混凝土的协同工作能力降低系数,研究了混凝土简支T梁桥的承载能力劣化规律,并根据某实际桥例建立有限元模型以承载力极限为准则分析该T梁桥剩余使用寿命与承载能力劣化的关系。研究表明:混凝土被碳化是钢筋发生锈蚀的前提,钢筋开始锈蚀的时间为混凝土保护层减掉碳化残量后的完全碳化时间;混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀速度缓慢,混凝土强度衰减是承载力下降的主导因素,保护层开裂后钢筋锈蚀速度较快,加速了结构承载力的下降;当锈蚀量超过0.3mm后,钢筋锈蚀对承载力的影响逐渐减小;当结构承载力随着材料劣化而下降到承载力极限时,标志着结构使用寿命的终结。     

松花江大桥混凝土碳化深度检测与研究

通过对松花江大桥的混凝土碳化深度进行的检测分析,深入研究了大桥的混凝土碳化规律,并对大桥的碳化寿命进行了预测,从而系统地完成了松花江公路大桥的混凝土碳化耐久评估及碳化寿命预测研究。     

混凝土碳化的危害、原因及防治

在介绍混凝土碳化原因的基础上,分析影响混凝土碳化的因素,并对混凝土碳化的防治技术作了介绍,以期为同行提供参考。     

控制混凝土碳化的施工措施

混凝土的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性和防止骨料反应等,统称为混凝土的耐久性。抗碳化性是混凝土结构耐久性的一项重要指标。在混凝土结构的施工过程中．混凝土的强度、外观、结构尺寸、原材料质量等是工程质量控制的要点．但对采取什么样的施工控制措施减缓混凝土的碳化速度,以增强混凝土的耐久性．减少维修维护费用．达到延长混凝土结构使用寿命的目的,却极少关注。     

混凝土表面碳化与应力腐蚀关系研究

基于工作实践,分析了混凝土表面碳化的影响因素,并着重介绍了混凝土回弹值越低,表面碳化深度越高、碳化深度越大,混凝土应力腐蚀越明显以及应力越小或者无应力状态,碳化能力越弱等混凝土表面碳化与应力腐蚀的关系。希望有关人员加以借鉴和参考和,对混凝土表面碳化与应力腐蚀的关系进行深入的研究,从而探讨出更加行之有效的方案来降低混凝土的应力腐蚀情况,并抑制表面碳化,从而提高建筑物的使用寿命。     

橡胶粉改性水泥混凝土耐久性能研究

为了探究橡胶粉对水泥混凝土耐久性的改性作用,通过室内试验研究了橡胶粉掺量对混凝土抗冻性、抗碳化性能和耐磨性能,以及对水泥砂浆抗渗性能的影响。试验结果表明,添加橡胶粉能明显改善混凝土的抗冻性和耐磨性,但随着橡胶粉掺量的增大,抗冻性逐渐变差,而耐磨性逐渐提高;随着橡胶粉掺量的增多,混凝土的抗碳化性能和水泥砂浆的抗渗性能都有所降低,橡胶混凝土的碳化主要发生的7 d之前和14~28 d之间。     

影响混凝土碳化的主要因素分析

分析了钢筋混凝土碳化的影响机理和钢筋混凝土碳化程度与时间的一维表达式和角隅区二维表达式,对水灰比、水泥用量、施工质量等影响混凝土碳化的几个主要因素进行了比较深入细致地分析,可为混凝土耐久性研究提供一定参考。     

粉煤灰-矿渣基地聚物混凝土的抗碳化性能

F级粉煤灰-矿渣基地聚物混凝土，即GPC-10（矿渣掺量10%，80 °C高温养护）和GPC-50（矿渣掺量50%，标准养护）力学性能良好，为进一步研究其抗碳化性能, 首先，对这两种地聚物混凝土进行了快速碳化试验，并与作为对照组的普通水泥混凝土(OPCC)进行了比较，通过抗压强度和劈裂抗拉强度评价了碳化对混凝土的损伤；其次，为分析损伤原因，分别通过X射线能谱分析（EDS）和压汞测试（MIP），对碳化后的成分和孔结构进行了研究；最后，建立了两种地聚物混凝土的碳化模型. 研究结果表明:相比OPCC，地聚物混凝土的抗碳化能力薄弱，尤其是钙含量较高的GPC-50，其主要产物C—A—S—H会与CO₂反应而发生分解，导致孔隙率增大，进而加快了碳化速率，且碳化深度与时间呈线性关系；OPCC、GPC-10以及GPC-50的28 d碳化深度分别达到了2.0、9.2、18.8 mm.      

采用超声-回弹综合法检测短龄期结构混凝土强度需注意的问题

结合具体工程案例,对超声-回弹法检测现场结构砼强度结果判定需要注意的问题进行探讨,认为超声-回弹综合法测定的结构混凝土强度,根据标准规定应是推定强度,不能作为判定强度是否合格的唯一依据.建议用非破损方法检测结构砼强度时,至少采用2种以上方法检测,并重视早期砼表面碳化深度过大对检测结果的影响,防止误判.     

纳米材料对道路水泥混凝土性能的影响

以SiO2和TiO2两种纳米材料为研究对象,通过设计纳米材料种类和掺合量对混凝土进行相关试验,研究纳米材料对混凝土的力学性能,混凝土抗冻性、抗渗透性和碳化等耐久性能的影响规律.试验结果表明：纳米SiO2和TiO2均可以显著提高混凝土性能,纳米TiO2提高效果最佳.单纯提高纳米材料的掺合量不能提高水泥混凝土强度与耐久性能,纳米混凝土的抗压、抗折强度和抗碳化性能均随着掺合比例的增加呈现先提升后下降的趋势,且纳米SiO2和TiO2的最佳添加量为混凝土胶凝材料的2％和1％,在此条件下混凝土强度最高,碳化深度最小.两种纳米材料掺合1％左右时混凝土的磨损质量最小,耐久性指数最大,渗透性最低.     

石屑混凝土耐久性研究

对石屑混凝土的耐久性进行了对比研究。研究结果表明,石屑混凝土的抗渗性和抗冻性明显要好于普通混凝土,碳化和钢筋锈蚀性能与普通混凝土相当。     

Influence of Carbonation on Mechanical Properties of Concrete

As one of the most important factors that determine the lifespan of a reinforced concrete structure, carbonation not only corrodes the reinforcing steel, but also changes the mechanical properties of concrete. For better understanding the performance of carbonated concrete structure, it is necessary to study the mechanical properties of carbonated concrete. The strees-strain relationship of carbonated concrete was analyzed on the basis of experiments. The specimens were made by means of accelerated carbonation and then compressed on the testing machine. Some very important characteristics of carbonated concrete were revealed by the testing results. In addition,a useful constitutive model of carbonated concrete, which proved to be suitable for analyzing carbonated concrete members, was established in this research.     

钢筋混凝土桥梁实用碳化模型

一般大气环境下,混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提条件,也是衡量混凝土材料耐久性能的一个重要指标,然而,由于实测碳化深度存在较大的离散性,为准确预测带来很大困难.本文基于混凝土成熟度理论和混凝土强度发展模型,结合在役钢筋混凝土桥梁的历史检测数据,对目前混凝土碳化预测模型进行评估,选取合理的模型类型和参数,建立了钢筋混凝土桥梁实用碳化模型.通过与实际桥梁典型部位的碳化数据对比,表明模型计算结果符合实际桥梁碳化检测结果.     

粉煤灰基地聚物混凝土的耐久性研究新进展

地聚物是近10余年来国际上研究非常活跃的一种新型化学激发胶凝材料，可能成为大量取代水泥的绿色胶凝材料. 针对碱激发粉煤灰（AAFA）地聚物的耐久性问题，分别从抗碳化性能、抗冻融性能、抗氯离子渗透性能、抗酸和抗硫酸盐侵蚀能力及抗风化性能等方面对AAFA地聚物混凝土的国内外研究现状进行了系统的整理与分析. 结果表明:1） AAFA混凝土的抗碳化能力不如水泥混凝土（OPC）的，碳化后的地聚物的孔隙率增加，力学性能下降，热固化、添加Ca（OH）₂、OPC、矿渣粉和纳米TiO₂等可以改善AAFA混凝土的抗碳化性；2） AAFA混凝土的抗冻融性能较OPC的低，添加矿渣、偏高岭土等可以提高AAFA混凝土的抗冻融性能；3） AAFA混凝土的氯离子渗透率较高，掺入矿渣粉、降低液固比、高温固化及延长固化时间可以增强AAFA混凝土的抗渗透性；4） AAFA混凝土的抗硫酸、盐酸、硝酸、乙酸及硫酸盐的能力较强，吸水率较低；5） AAFA混凝土的抗风化能力较差. 延长热固化时间，掺入富铝添加剂、降低目标钠与铝的摩尔比、减少地聚物的含水量、添加纳米SiO₂和硅烷表面改性都可以增强AAFA混凝土的抗风化性能.