化學(xué)外加劑對水泥石碳化影響的研究.pdf

1、鋼筋混凝土是結(jié)構(gòu)混凝土最重要以及最普遍的使用形式。但是由于耐久性問題導(dǎo)致的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的案例頻繁發(fā)生，給國家和社會造成巨大損失。鋼筋混凝土的耐久性問題主要包括鋼筋銹蝕、凍融破壞以及疲勞破壞等。其中由于碳化引起的鋼筋銹蝕最易發(fā)生且普遍存在。此外，隨著 CO2濃度上升、氣候變暖等環(huán)境變化又加劇混凝土的碳化。因此，掌握混凝土碳化機(jī)理和本質(zhì)規(guī)律，從而真正實(shí)現(xiàn)按耐久性設(shè)計(jì)鋼筋混凝土具有重要的科學(xué)意義。引氣劑、膨脹劑、減水劑這三種化學(xué)外加劑對

2、混凝土的孔結(jié)構(gòu)都有一定的影響，而孔結(jié)構(gòu)是影響碳化的重要因素。因此研究化學(xué)外加劑對碳化的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴水泥石是發(fā)生碳化的唯一組分，研究水泥石的碳化可以為混凝土碳化提供更多理論基礎(chǔ)。本論文通過化學(xué)分析法研究引氣劑、減水劑以及膨脹劑這三種常用外加劑對水泥石碳化的影響并探索其作用機(jī)理。⑵引氣劑對水泥石碳化性的影響與水灰比有關(guān)。水灰比為0.4時，引氣劑引入封閉氣泡可提高水泥石的抗?jié)B透性，因此兩種引氣劑都

3、能在不同程度上改善水泥石的抗碳化性。但是當(dāng)水灰比較大時（>0.4），摻引氣劑的水泥石碳化程度增加。當(dāng)水灰比較高時，孔隙率增加對抗碳化不利。引氣劑對不同濕度下水泥石的碳化產(chǎn)生的作用不同。摻入引氣劑之后，碳化濕度較高時，延長碳化時間，水泥石碳化程度沒有明顯改變；當(dāng)相對濕度低于54％，摻入引氣劑之后完全碳化區(qū)縮短，水泥石的抗碳化性增強(qiáng)。⑶膨脹劑對水泥石碳化的影響受可碳化物質(zhì)和孔結(jié)構(gòu)兩因素的制約。當(dāng)水灰比為0.4，摻入膨脹劑之后雖然碳化產(chǎn)生的碳

4、酸鈣更多，但是水泥石碳化深度沒有顯著增加，所以膨脹劑不會降低水泥石的總體抗碳化性，可碳化物質(zhì)增加對抗碳化有利占主導(dǎo)。而當(dāng)水灰比為0.5時，摻入膨脹劑之后水泥石完全碳化區(qū)延長，碳化程度增加，此時孔結(jié)構(gòu)的劣化對碳化的影響占主導(dǎo)。⑷當(dāng)水灰比小于或等于0.4，摻入減水劑可以增大水泥漿的流動性，但是與空白組相比水泥石碳化程度沒有明顯差異，減水劑對水泥石的碳化性沒有很大影響。而當(dāng)水灰比為0.45，減水劑摻量為0.8%水泥石碳化程度增加。減水劑摻量較

5、高會使水泥水化實(shí)際所需的水減少，多余的水分蒸發(fā)會在水泥石內(nèi)部形成更多的孔，為CO2在內(nèi)部擴(kuò)散提供通道，因此碳化速率提高。⑸從孔結(jié)構(gòu)分析，兩種引氣劑都會增加水泥石孔隙率，但是摻入兩種引氣劑以后水泥石內(nèi)部的氣泡參數(shù)存在差異，這導(dǎo)致水泥石抗碳化性不同。在無約束條件下?lián)脚蛎泟┧嗍紫堵室矔黾?，但是增加的可能是連通孔和宏觀孔，對水泥石抗碳化性不利。三種外加劑對砂漿強(qiáng)度影響不同。引氣劑增加了孔隙率導(dǎo)致砂漿強(qiáng)度下降明顯；在水灰比為0.4時，摻入減