混凝土碳化机理及其影响因素分析

李宁

【摘要】文章主要对混凝土碳化机理进行了简单的分析，综合实际状况探究了混凝土的碳化的主要影响因素，仅供参考。

【关键词】混凝土;碳化机理;影响因素

混凝土的碳化反应与速度会受到二氧化碳的扩散速度以及在混凝土中成分等因素的影响，也会受到混凝土密实性、浓度以及环境温度试件等因素的影响，碳化反应会受到各种因素与环境等外部因素的影响。

1、混凝土碳化机理

混凝土碳化就是受到化学侵蚀的影响，在空气中的二氧化碳渗透到混凝土的内部中，在碱性物质反应之下生产了硅酸盐以及水分的过程，碳化机理会降低混凝土的碱性特征，也可以将整个过程称之为中和反应。

在水化过程中会产生大量的氢氧化钙，这样就会导致在混凝土的间隙中充满了饱和的氢氧化钙溶液，形成钝化膜。对此，一些必要的碱性是混凝土钢筋钝化的先决条件。一些硬质合金的碱性降低之后，在混凝土的保护层多余碳化物的时候，受到水与空气等因素的影响，就会导致钢筋混凝土出现一些锈蚀问题。

混凝土碳化并不会直接的降低整体的性能，而钢筋混凝土在碳化反应之下会导致碱度降低，增加了在孔隙中存在的氢离子的数量，减弱钢筋的性能，在钢筋腐蚀之后，就会导致钢筋膨胀为原有的2～4倍左右，也对周围环境产生了混凝土膨胀应力，造成粒混凝土表面的裂纹数量增多，而大量的水与二氧化碳进入到混凝土中，就会造成加速碳化反应，出现锈蚀等问题。

2、凝土碳化机理及其影响因素

2.1内部因素

2.1.1水泥用量

水泥用量越高，混凝土碳化的速度强度则就会越大。水泥用量是直接影响混凝土吸收二氧化碳数量的因素，吸收气体的总量就是水泥用量以及混凝土水化程度之积。

同时，水泥用量的增加会转变混凝土和易性，提升整体的密实性，也可以增加混凝土的碱性储备。对此，水泥用量越大，则混凝土的强度就会越高，这样其碳化的速度则就会越慢。

2.1.2水泥品种

不同水泥品种中的化学成分以及矿物会成分、各种含量的用量均会影响混凝土的活性，渗透性以及碱性，这样就会影响碳化的速度。在一般状况之下，掺合料现代较多的水泥相对于普通的水泥来说，碳化速度较快，早强水泥具有良好的抗碳化性能，高强度的水泥也具有良好的抗碳化性能。

2.1.3水灰比

水灰比是影响混凝土各项性能指标的关键参数信息。水灰比越小，则混凝土结构中的孔隙率则就会越小，密度则就会相对较大，二氧化碳的扩散速度则就会越慢，碳化速度相应的就会减少。

2.2混凝土抗压强度

混凝土抗压强度是衡量整体品质的综合性参数，与水灰比有着较为密切的关系，直接反应了水泥的具体品种、用量以及强度等等因素，会直接的影响施工质量。强度越高的混凝土，其抗碳化能力则越强。

2.2.1骨料品种以及颗粒级配

这是影响混凝土密实度的主要因素。一些粗骨料粒会造成离析以及泌水等问题，会直接的影响整体的稳定性，继而增强水泥的透气性，导致混凝土密实度不高。轻骨料自身具有一些气泡，透气性相对较大。对不同骨料的品种与颗粒级配会直接的影响混凝土的碳化速度。

2.2.2施工质量与养护方式对碳化产生的影响

振动不密实、养护不到位都会导致混凝土密实度低，出现蜂窝麻面等问题。这些问题的存在也为水分与气体的渗入提供了条件，进而加速混凝土碳化速度。同时，混凝土的养护状况也会直接的影响碳化。混凝土的在早期养护过程中，如果养护部到位，水泥水化存在问题，就会导致混凝土渗透性增大的问题，进而加速碳化问题。在施工过程中通过自然以及蒸汽养护方式进行处理，而在普通混凝土上通过蒸汽养护，碳化的速度会高于自然养护1.5倍左右。

2.3环境条件

2.3.1光照与温度的影响

混凝土碳化会受到光照以及温度等因素的影响，随着温度的升高，碳化反应以及二氧化碳气体的扩散速度就会加快，在阳光的直射作用之下就会增强化学反应，导致碳化速度的加快。

2.3.2相对湿度

相对湿度直接决定了孔隙水的饱和程度，碳化属于液相反应。如果相对湿度小于45%的空气，在干燥状态之下的混凝土无法碳化;而在相对湿度高于95%的潮湿环境中，混凝土因为透气性较小，无法碳化。在45%～95%的相对湿度范围中，环境中湿度会不断的增大，就会降低混凝土的碳化速度与反应。

2.3.3二氧化碳的浓度

二氧化碳浓度越高，则碳化速度就会越快，二者成正比的关系。

2.4其他因素

在不同的应力状态与环境中均会对混凝土碳化产生影响，混凝土在施加压力之中就会 对内部的裂缝产生一些抑制或者扩散的作用。存在的微细裂缝会加速二氧化碳的渗透，增加碳化的速度，但是在施加了压应力之后，就会导致微细裂缝闭合，减少宽度，进而减缓二氧化碳的渗透速度，这样就在一定程度上抑制了混凝土的碳化度。

而在混凝土的压应力过大的状态之下，混凝土会产生一些微观的裂缝问题，这样就会加速碳化的过程中，在施加拉应力之后，混凝土的微裂缝就会有效的拓展，这样则就会加剧混凝土的碳化速度，随着时间的增长，碳化的速度也就会将越来越慢。

裂缝对混凝土碳化问题产生的影响。混凝土碳化主要就是受到一些有害物质的影响，这些有害物质会在外部向内部的渗透以及迁移，所以说混凝土结构的抗渗性就是反应其耐久性的一个综合性指标。裂缝问题是影响混凝土滲透性以及耐久性因素影响，对此就要合理处置裂缝等问题。

结语：

分析混凝土碳化机理，了解其影响因素，探究碳化对钢筋混凝土结构产生的影响。在硬化的早期碳化可以提升混凝结构的强度，增强密实度，而随着时间的增长，碳化对会内部结构产生一些影响，减低混凝土的监督，破坏钢化膜，在氧与水的作用之下会造成钢筋锈蚀等问题，这样就会影响混凝土的整体结构。

参考文献：

[1]陈静，刘飞飞.浅析混凝土碳化影响因素及控制方法[J].江西建材，2017（12）：111-111.

[2]林爱萍.混凝土碳化的影响因素及其控制措施[J].福建交通科技，2018（1）：83-86.

[3]裴雪君.混凝土碳化影响因素分析[J].中国建材科技，2016，25（1）：4-5.