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1、hun混凝土的泛碱现象是由于建筑物所用水泥、砂、石子、砖和外加剂等原料中的 可溶性物质成分，被水溶解后，随着混凝土、砂浆和砌体的水分蒸发而析出，并与 空气中的CO2等作用生成的一种附着在建筑物表面的白色沉积物。经参考有关化验 分析，其主要成分为 Ca(OH) 2，、CaCO2、CaSO4、Na2SO4、Na2CO3、K2CO3 等。一般情况下，背风背光处出现的频率要比迎风面少得多。这是由于朝阳迎风面有利 于水分的蒸发，内部的游离水向表面迁移时，会向蒸发快的表面移动。混凝土表面 经过一夜的露水比较潮湿，就更容易泛碱。这种情况不是由于碱集料反应造成的。混凝土在初凝时，渗出结构表面的水分越多，出现泛
2、白的严重性就越大，也就是 说水灰比大的混凝土泛白较多，为此，在满足施工操作的前提下，应尽量减少拌和 用水量。预防泛白的另一种方法是让氢氧化钙在未到达混凝土表面前就发生化学反应，最可 行的就是与二氧化碳反应生成碳酸钙，而水化蒸发的只是水份，氢氧化钙无法被 带至表面，这同养护方法有一定关系。采用增加混凝土周围空气湿度，降低其蒸 发干燥速度，是防止泛白的有效方法之一。因为干燥蒸发速度减慢后，空气中的 二氧化碳就有更多机会可进入混凝土内部，与溶解在水中的氢氧化钙发生化学反 应，生成碳酸钙沉淀。所以大型室外混凝土的养护一般要覆盖草袋或塑料薄膜。 混凝土在施工时配料要合理，尤其是粗细骨料选用要适当，震捣密
3、实，使外部水 份不易进入构件内部，预防二次泛白。假如混凝土外部需要涂刷外墙涂料，必须 等混凝土完全干透后方可进行。图为拆模板后混凝土泛碱的照片conseal 于 2006-12-6 11:40:00 修改了此贴子。混凝土碳化机理拌和混凝土时，硅酸盐水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca (OH) 2,它在水 中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成为饱和碱性溶液外，大部分以结 晶状态存在，成为孔隙液保持高碱性的储备，它的PH值为12.513.5。空气中的C O2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道，气相扩散到混凝土中部分 充水的毛细孔中，与其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2进行中和
4、反应。反应产物为C aCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉积于毛细孔中。该反应式为：Ca (OH) 2+CO2一CaCO3l+H2O反应后，毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为Ca2+和OH-，反向扩散到孔隙 液中，与继续扩散进来的CO2反应，一直到孔隙液的PH值降为8.59.0时，这层 混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应，此时即所谓“已碳化”。确切地说，碳 化应称为碳酸盐化。另外，凡是能与Ca (OH) 2进行中和反应的一切酸性气体， 如SO2、SO3、H2S以至于气相HCI等，均能进行上述中和反应，使混凝土碱度降 低，故混凝土碳化应广义地称为“中性化”。混凝土表层碳化后，大气中的CO
5、2继续 沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散，更深入地进行碳化反 应。碳化后的混凝土质地疏松，强度降低。图为混凝土碳化后保护层剥落，钢筋锈蚀的 照片。上面已经说了泛碱的预防，下面说一下碳化的处理措施碳化处理方法：混凝土碳化的程度不同，部位不同，处理方法也不同。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 层厚度或碳化深度虽然较小但碳化层疏松剥落的，均应凿除碳化层，粉刷高强砂浆 或浇筑高强混凝土；对钢筋锈蚀严重的，应在修补前除锈，并应根据锈蚀情况和结 构需要加补钢筋。防
6、碳化处理后的结果要达到阻止或尽可能减缓外界有害气体进入混凝土内侵蚀，使 混凝土内部和钢筋一直处在高碱性环境中。介绍几种实用的混凝土碳化处理方案:1环氧厚浆涂料环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份 组成，适用于混凝土表层封闭。它具有以下一些特点：、稳定性好。该涂料在大 气、淡水、海水及酸碱溶液等介质中长期稳定。、物理机械性能好。该涂料附着 力强，涂层坚硬耐磨，耐热性及电绝缘性好。、密封性能好。该涂料涂刷后能完 全密闭受涂物表面，耐水、耐湿。、保护周期长。使用寿命在12年以上。、 施工方便。既适合手工涂刷，又适合机械喷涂。环氧厚浆涂料施工工艺（1）表面处理混凝土
7、表面处理是除掉混凝土上的污迹、浮物，一般有手工清理和机械清理两种方 法。手工清理用钢丝刷在混凝土上来回拉刷，直至除掉混凝土表面的污迹，再用水 清洗。机械清理常用喷砂及高压水、高压气冲洗，以不损伤混凝土表层为限。表面 处理后，对于混凝土上显露出来的裂缝、蜂窝、麻血等缺陷要先进行修补，完全补 好后才能进行涂装，这样才能彻底保护混凝土。混凝土表面处理后待完全干燥后才 能进行涂装。（2）涂料使用要求环氧厚浆涂料分甲、乙两组分，使用时一般按甲、乙组分比7 : 1混合均匀后使用。 配制量要根据需求适量配制，及时用完。二次涂装要在一次涂装漆膜完全干燥后进 行。（3）表面涂装环氧厚浆涂料的人工涂装方法与一般涂
8、料相同，机械喷涂采用高压无气喷涂工艺。(4) 用量 环氧厚浆涂料固体组分多，挥发组分少，一般应涂刷34遍，厚度达到250冲左 右，用量 0.50.6kg/m2。2硅粉砂浆硅粉砂浆由普遍水泥砂浆掺和硅粉拌制而成，适用于混凝土碳化层凿除后的重新粉 刷。硅粉砂浆因其优越的力学性能和抗渗性能而尤其适用于船闸、通航节制闸闸室 岸翼墙墙面的防碳化处理。根据试验，其抗冲磨性能比C60水泥砂浆高1.5倍，其抗压强度达120MPa，抗拉 强度5.2MPa，粘结强度3.6MPa，CO2浓度为30%的28d碳化试验的碳化深度为0。硅粉砂浆的施工工艺为：混凝土表面凿毛、冲洗、刷水泥硅粉净浆、粉硅粉砂浆， 养护14d。
9、硅粉砂浆粉层厚度一般为2cm左右。3混凝土结构变形缝的缝面处理混凝土结构变形缝的缝面处理难于一般方法进行防碳化处理。为阻缓缝内混凝土的 继续碳化，并能满足变形缝的变形要求，对于水上部位的变形缝，可采用华东水利 设计研究院研制的SR嵌缝膏进行表面封闭；对水下部位的变形缝，可采用南京水 利科学研究院研制的SBS改性沥青灌注封闭，能起到闭气止水的双重作用。9.4.2混凝土的碳化在硅酸盐水泥混凝土中，初始碱度较高，pH值达12.5-13.5，在钢筋表面生成氧化膜， 它是致密的，可保护钢筋不被腐蚀。混凝土碳化是 指大气中的C%不断向混凝土内部扩散，并与其中的碱性水化物，主要 是Ca(OH)2发生反应，使
10、pH值下降。其他物质如二氧化硫(S02 )、硫化氢(H2S)也 能与混凝土中碱性物质发生类似反应，使pH值下降。一般pH值大于11.5时，氧化 膜是稳定的。碳化可使混凝土的pH值降至10以下。碳化对混凝土本身是无害的，其 主要的问题是当碳化至钢筋表面时，将会破坏氧化膜，钢筋有锈蚀的危险，此外会加剧 混凝土的收缩，可导致混凝土开裂。这些均给混凝土的耐久性带来不利影响。2、主要影响因素(1)环境因素：主要是空气中C02的浓度，通常室内的浓度较高。试验表明，混凝 土周围相对湿度为50 % -70 %时，碳化速度快些；温度交替变化有利于C02的扩散， 可加速混凝土的碳化。(2 )混凝土材料自身的影响：
11、单位体积中水泥用量大，可碳化物质含量多，不但会提 高混凝土的福度，又会提高混凝土抗碳化性能；水灰比越大，混凝土内部的孔隙率也越 大，密实性差，渗透性大，因而碳化速度快，水灰比大时混凝土孔隙中游离水增多，也 会加速碳化反应；混凝土保护层厚度越大，碳化至钢筋表面的时间越长；混凝土表面设 有覆盖层，可提高抗碳化的能力。3、减小碳化的措施有(1)合理设计混凝土配合比，规定水泥用量的低限值和水灰比的高限值，合理采用掺合料；(2 )提高混凝土的密实性，抗渗性；(3)规定钢筋保护层的最小厚度；(4)采用覆盖面层(水泥砂浆或涂料等)。混凝土碳化深度可用碳酸试液测定，当敲开混凝土滴上试液后，碳化的保持原色，未碳
12、 化部分混凝土呈浅红色。我国混凝土结构规范耐久性科研组提出了碳化深度与时间相关 的表达式，可预测碳化深度。9.4.3钢筋的锈蚀如前所述，混凝土碳化至钢筋表面使氧化膜破坏是钢筋锈蚀的必要条件，含氧水分侵人 是钢筋锈蚀的充分条件。现在讨论钢筋锈蚀的机理、主要影响因素以及防止钢筋锈蚀的 措施。1、钢筋锈蚀的机理建筑中常用的钢材为碳素结构钢和结构低合金钢，其化学组成除Fe夕卜，还含有少量其 他金属（Mn、V、Ti）和非金属（Si、C、S、P、O、N）元素并形成固熔 体、化合物或机械混合物的形态共存于钢材结构中；此外还有许多品界面和缺陷。钢筋 表面氧化膜被破坏后，当钢材表面从空气中吸收溶有C% , 02
13、或S02的水分，形成一种 电解质的水膜时，就会在钢材表面层的不同成分或品界面之间构成无数微电池（腐蚀电 池）。阳极和阴极反应构成整个腐蚀过程，这即为电化学腐蚀。结果生成的氢氧化亚铁 Fe（OH）2在空气中又进一步被氧化成氢氧化铁Fe（0H） 3。钢材中的Fe变成Fe2O5 体 膨胀4倍，在少氧条件下Fe（OH）5氧化不很完全的部分形成Fe2O4 （黑锈），体积膨 胀倍。钢筋锈蚀有相当长的过程，先是在裂缝较宽处的个别点上“坑蚀”，继而逐渐形成“环蚀”， 同时向两边扩展，形成锈蚀面，使钢筋截面削弱。由于铁锈是疏松、多孔、非共格结构， 极易透气和渗水，因而无论铁锈多厚都不能保护内部的钢材不继续锈蚀，
14、上述反应将不 断进行下去，严重时，体积膨胀，导致沿钢筋长度的混凝土出现纵向裂缝，并使混凝土 保护层剥落，习称“暴筋”，从而截面承载力降低，最终失效。2、主要影响因素（1 ）含氧水分：钢筋锈蚀反应必须有氧参加，因此在混凝土中的 含氧水分是钢筋 发生锈蚀的主要因素。如果混凝土非常致密，水灰比又低，则氧气透人困难，可使钢筋 锈蚀显著减弱。（2 ）氯离子：氯离子的存在将导致钢筋表面氧化膜的破坏，并与Fe生成金属氯化 物，对钢筋锈蚀影响很大。因此氯离子含量应予严格限制。（3 ）混凝土保护层厚度：混凝土保护层厚度大时，碳化并破坏钢筋表面氧化膜的时间 就越长，故增大混凝土保护层厚度可以延缓钢筋的锈蚀。通常由
15、于钢筋大面积的锈蚀才导致混凝土沿钢筋发生纵向裂缝，但纵向裂缝的出现将会 加速钢筋的锈蚀。可以把大范围内出现沿钢筋的纵向裂缝作为判别混凝土结构构件寿命终结的标准。3、防止钢筋锈蚀的主要措施有(1) 混凝土本身要降低水灰比，保证密实度，具有足够的保护层厚度，严格控制含氯量。(2) 采用覆盖层，防止C02 0 , Cl 的渗人。(3) 在海工结构、强腐蚀介质中的混凝土结构中，可采用钢筋阻锈剂、防腐蚀钢筋、环氧涂层钢筋、镀锌钢筋、不锈钢钢筋等。(4) 对钢筋采用阴极防护法。混凝土碳化机理及处理措施(朱茂根田芝龙 李建民)1刖言混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标。现行规范对强度指标有详细的
16、计算和试验方法，达不到指标的即为不合格产品，而对耐久性，却没有严格的衡量参数， 同一强度指标的混凝土其实际耐久性可能相差很大。混凝土抗碳化能力是衡量混凝土结 构耐久性非常重要的一个指标。过去由于在设计和施工时对混凝土碳化问题重视不够， 导致混凝土抗碳化能力较低，造成不少建筑物的耐久性差，被迫提前加固。本文通过对 混凝土碳化和钢筋去钝化物理化学反应的分析，揭示了混凝土碳化对结构破坏的机理和 规律，提出了在设计和施工时对混凝土防碳化处理的建议，并提供了一些在除险加固工 程中实用的防碳化处理方案。拌和混凝土时，硅酸盐水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca (OH) 2,它在水中的 溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成为饱和碱性溶液外，大部分以结品状态存 在，成为孔隙液保持高碱性的储备，它的P
