一、混凝土反應(yīng)機(jī)理
混凝土的主要成分是水泥、粗骨料、細(xì)骨料、礦物摻合料、水以及混凝土外加劑（減水劑、膨脹劑、引氣劑、防凍劑等）。水泥的主要成分是氧化鈣，水化反應(yīng)生成氫氧化鈣。
CaO+H2O=Ca(OH)2
氫氧化鈣溶液呈堿性，可以對(duì)鋼筋形成良好的保護(hù)作用，使鋼筋表面生成難以溶劑的Fe2O3和Fe3O4，即鈍化膜。
二、混凝土的碳化
混凝土中的Ca(OH)2與空氣中的CO2起化學(xué)反應(yīng)，生成中性的碳酸鹽CaCO3 ：
Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O
混凝土中鋼筋保持鈍化狀態(tài)的最低（臨界）堿度是PH值為11.5，碳化后的混凝土PH值為8.5～9.5。
三、碳化的影響
碳化會(huì)使混凝土的堿度降低，當(dāng)碳化超過(guò)混凝土的保護(hù)層時(shí)，在水與空氣存在的條件下，就會(huì)使混凝土失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，鋼筋開(kāi)始生銹?？梢?jiàn)，混凝土碳化作用一般不會(huì)直接引起其性能的劣化，對(duì)于素混凝土，碳化還有提高混凝土耐久性的效果，但對(duì)于鋼筋混凝土來(lái)說(shuō)，碳化會(huì)使混凝土的堿度降低，同時(shí)，增加混凝土孔溶液中氫離子數(shù)量，因而會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用減弱。
鋼筋銹蝕后，銹蝕產(chǎn)生的體積比原來(lái)膨脹2~4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，銹蝕越嚴(yán)重，鐵銹越多，膨脹力越大，最后導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂形成順筋裂縫。裂縫的產(chǎn)生使水和CO2得以順利的進(jìn)入混凝土內(nèi)，從而又加速了碳化和鋼筋的銹蝕。由于混凝土堿性降低，濕氣銹蝕鋼筋，銹蝕嚴(yán)重時(shí)會(huì)脹裂保護(hù)層，加速銹蝕進(jìn)程，最終有可能影響結(jié)構(gòu)安全。
混凝土表面與混凝土極限強(qiáng)度存在一定的關(guān)系?；貜棛z測(cè)混凝土強(qiáng)度是以混凝土的表面硬度來(lái)推斷混凝土強(qiáng)度的。碳化會(huì)增大混凝土表面硬度，所以回彈判定其強(qiáng)度時(shí)需要檢測(cè)碳化深度（一般混凝土碳化深度可用碳化深度測(cè)量?jī)x,碳化深度尺等進(jìn)行測(cè)定。回彈值測(cè)量完畢后，應(yīng)選擇不少于構(gòu)件的30%測(cè)區(qū)數(shù)在有代表性的位置上測(cè)量碳化深度值。）進(jìn)行修正。
四、影響因素
影響混凝土碳化速度的因素是多方面的。
首先影響較大的是水泥品種，因不同的水泥中所含硅酸鈣和鋁酸鈣鹽基性高低不同；
其次，影響混凝土碳化主要還與周圍介質(zhì)中CO2的濃度高低及濕度大小有關(guān)，在干燥和飽和水條件下，碳化反應(yīng)幾乎終止，所以這是除水泥品種影響因素以外的一個(gè)非常重要的原因；
再次，在滲透水經(jīng)過(guò)的混凝土?xí)r，石灰的溶出速度還將決定于水中是否存在影響Ca（OH）2溶解度的物質(zhì)，如水中含有Na2SO4及少量Mg2SO4 時(shí)，石灰的溶解度就會(huì)增加，如水中含有Ca（HCO3）2的Mg（HCO3）2對(duì)抵抗溶出侵蝕則十分有利。因?yàn)樗鼈冊(cè)诨炷帘砻嫘纬梢环N碳化保護(hù)層；
另外，混凝土的滲透系數(shù)、透水量、混凝土的過(guò)度振搗、混凝土附近水的更新速度、水流速度、結(jié)構(gòu)尺寸、水壓力及養(yǎng)護(hù)方法與混凝土的碳化都有密切的關(guān)系。
五、碳化的防治
1.在施工中應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置、周圍環(huán)境，選擇合適的水泥品種：對(duì)于水位變化區(qū)以及干濕交替作用的部位或較嚴(yán)寒地區(qū)選用抗硫酸鹽普通水泥；沖刷部位宜選高強(qiáng)度水泥。
2.分析骨料的性質(zhì)，如抗酸性骨料與水、水泥的作用對(duì)混凝土的碳化有一定的延緩作用?！ ?.要選好配合比，適量的外加劑，高質(zhì)量的原材料，科學(xué)的攪拌和運(yùn)輸，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)等各項(xiàng)嚴(yán)格的工藝手段，以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕，以確?；炷恋拿軐?shí)性。
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