姚韦靖，庞建勇，刘雨姗

(1.安徽理工大学 土木建筑学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学 矿山地下工程教育部工程研究中心，安徽 淮南 232001； 3.安徽理工大学 土木工程博士后流动站，安徽 淮南 232001)

1 研究背景

混凝土结构在服役过程中与大气CO2发生碳化反应导致材料内部碱度降低，破坏钢筋表面在高碱度环境中形成的钝化膜，使得材料内部结合氯离子转化为自由氯离子，甚至引起收缩变形，影响结构体积稳定性，进而降低混凝土结构使用寿命，是影响结构耐久性的重要方面[1-2]。

轻骨料混凝土(Light Weight Aggregate Concrete，LWAC)相较于普通骨料混凝土，具有相对强度高、重度小、保温隔热、耐久、抗冻、工程造价低等综合优势，广泛应用于高层建筑、桥梁等工程实践中，而不同轻骨料在密度、型状和表面形态等方面差异明显，造成轻骨料混凝土碳化反应过程更为复杂[3-4]。为此，轻骨料混凝土抗碳化性一直存在争议：一方面，多孔轻骨料使得CO2易于在骨料孔隙中扩散，当混凝土保护层厚度不足或质量较低时，这些孔隙甚至搭建起连接混凝土表面和钢筋的“桥梁”，而普通骨料密实度较高、渗透率较低，导致同水灰比的普通混凝土比轻骨料混凝土抗碳化性佳[5]，相关研究显示轻骨料混凝土碳化速度比普通混凝土快0.8～1.0倍[6]；另一方面，轻骨料混凝土与同等强度普通混凝土相比，水泥相对用量较高、水灰比较低，导致砂浆密实度和可碳化物质含量均较高，使轻骨料混凝土抗碳化性优于普通混凝土[7]，此外，轻骨料独有的吸返水特性能够改善骨料水泥石过渡区界面结构，促进矿物掺和料二次水化反应，形成特有的内养护效果[8-9]，进而抑制CO2扩散，延缓碳化反应进程。……