庞 峻

0 引言

钢筋混凝土结构在使用过程中，不仅要承受各种荷载工况的作用，而且还要受到环境因素的影响。在环境因素和材料内部因素的作用下，混凝土的碳化引起内部钢筋锈蚀，导致结构的性能发生逐步的退化，从而使结构的承载能力下降，影响到主体结构的安全和正常使用性能。因此，对钢筋混凝土结构进行混凝土碳化可靠度评估及剩余碳化寿命预测，对混凝土的耐久性研究具有重要意义，并在做出维修加固决策时提供重要的参考依据。

1 混凝土碳化原理与碳化深度模型

混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中二氧化碳渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为:

水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4，称为钝化膜。碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。……