混凝土表面與混凝土極限強(qiáng)度存在一定的關(guān)系?；貜棛z測混凝土強(qiáng)度是以混凝土的表面硬度來推斷混凝土強(qiáng)度的。

碳化會增大混凝土表面硬度，所以回彈判定其強(qiáng)度時需要檢測碳化深度（一般混凝土碳化深度可用碳化深度測量儀、碳化深度尺等進(jìn)行測定?；貜椫禍y量完畢后，應(yīng)選擇不少于構(gòu)件的30%測區(qū)數(shù)在有代表性的位置上測量碳化深度值）進(jìn)行修正。

▌碳化的過程

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，稱為鈍化膜。

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。

CaO+H₂O=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)，生成中性的碳酸鹽CaCO₃。

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃+H₂O

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。

▌碳化的影響

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，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?？梢?，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，但對于鋼筋混凝土來說，碳化會使混凝土的堿度降低，同時，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。

影響混凝土碳化速度的因素是多方面的。首先影響較大的是水泥品種，因不同的水泥中所含硅酸鈣和鋁酸鈣鹽基性高低不同；其次，影響混凝土碳化主要還與周圍介質(zhì)中CO₂的濃度高低及濕度大小有關(guān)，在干燥和飽和水條件下，碳化反應(yīng)幾乎終止，所以這是除水泥品種影響因素以外的一個非常重要的原因；再次，在滲透水經(jīng)過的混凝土?xí)r，石灰的溶出速度還將決定于水中是否存在影響Ca(OH)₂溶解度的物質(zhì)，如水中含有Na₂SO₄及少量Mg₂SO₄時，石灰的溶解度就會增加，如水中含有Ca（HCO₃）₂的Mg（HCO₃）₂對抵抗溶出侵蝕則十分有利。因?yàn)樗鼈冊诨炷帘砻嫘纬梢环N碳化保護(hù)層；另外，混凝土的滲透系數(shù)、透水量、混凝土的過度振搗、混凝土附近水的更新速度、水流速度、結(jié)構(gòu)尺寸、水壓力及養(yǎng)護(hù)方法與混凝土的碳化都有密切的關(guān)系。

當(dāng)碳化超過混凝土的保護(hù)層時，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。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。由于混凝土堿性降低，濕氣銹蝕鋼筋，銹蝕嚴(yán)重時會脹裂保護(hù)層，加速銹蝕進(jìn)程，最終有可能影響結(jié)構(gòu)安全。

▌碳化的防治

混凝土碳化破壞的防治,對于混凝土的碳化破壞，在施工中總結(jié)出了一系列治理措施：一是，在施工中應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置、周圍環(huán)境，選擇合適的水泥品種；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；沖刷部位宜選高強(qiáng)度水泥；二是，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；三是，要選好配合比，適量的外加劑，高質(zhì)量的原材料，科學(xué)的攪拌和運(yùn)輸，及時的養(yǎng)護(hù)等各項(xiàng)嚴(yán)格的工藝手段，以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕，以確保混凝土的密實(shí)性。

發(fā)布者：高鵬

2018年02月01日