西安地区预拌混凝土碳化研究

2021-12-30王远东丁纪壮吴晓莲

散装水泥 2021年6期

谢超王远东周蓉丁纪壮吴晓莲

（1.西安职业技术学院建筑与轨道交通学院，陕西西安 710077；2.西安市政建设（集团）有限公司，陕西西安 710077）

1 引言

有研究表明，氯离子的存在会在一定程度上造成混凝土的腐蚀，但不是混凝土腐蚀的主要原因，混凝土发生碳化的主要原因是钢筋的锈蚀。通过对混凝土碳化过程研究可以发现，材料因素、环境因素和施工因素是影响混凝土碳化的主要因素。材料因素主要包括水泥品种和用量大小、水胶比、掺合料品种及用量大小、骨料（包括细骨料和粗骨料）、外加剂种类等。

2 混凝土碳化机理

水泥是混凝土中的主要组成材料，而水泥熟料的主要矿物成分是硅酸二钙（2CaO·SiO2）、硅酸三钙（3CaO·SiO2）、铁铝酸四钙（4Ca0·Al2O3·Fe203）和铝酸三钙（3CaO·Al203）,另外,还有少量的石膏（CaSO4·2H20)等。主要化学反应式如下：

从上面的化学反应可以看出，水泥水化产物主要有5种，两种凝胶（水化硅酸钙凝胶和水化铁酸钙凝胶）、三种晶体（氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体和水化硫铝酸钙晶体）。水泥完全水化后,混凝土孔隙水溶液为氢氧化钙饱和溶液，呈强碱性。混凝土中的氢氧化钙呈碱性，受到大气中二氧化碳和水分的作用，发生化学反应，生成碳酸钙，而碳酸钙呈中性，这就是混凝土的碳化过程。可以看出，混凝土的碳化使混凝土碱度降低，对混凝土结构有一定的破坏作用。