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混凝土碳化分析探讨

混凝土的碳化程度与对混凝土的破坏作用成正比,因此,掌握混凝土的碳化机理和防控措施在混凝土工程中越来越引起行业内工程技术人员的重视。$$   一、概 念$$   混凝土的碳化又称为混凝土的中性化,几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中二氧化碳与水泥中的碱性物质相互作用,使其成分、组织和性能发生变化、使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏作用,其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏,使混凝土失去对钢筋的保护作用,导致混凝土中钢筋锈蚀。同时,混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。$$   水泥中的矿物以硅酸三钙和硅酸二钙含量较多,约占75%,水泥完全水化后,生成的水化硅酸钙凝胶约占总体积的50%,氢氧化钙约占25%,水泥石的强度主要取决于水化硅酸钙,在混凝土中水泥石的含量占总体积的25%。...  (本文共2页) 阅读全文>>

《散装水泥》2010年06期
散装水泥

混凝土碳化分析探讨

混凝土的碳化程度与对混凝土的破坏作用成正比,因此,掌握混凝土的碳化机理和防控措施在混凝土工程中越来越引起行业内工程技术人员的重视。一、混凝土碳化概念混凝土的碳化又称为混凝土的中性化,几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用,使其成分、组织和性能发生变化、使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。混凝土碳化本身对混凝土并无破坏作用,其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏,使混凝土失去对钢筋的保护作用,导致混凝土中钢筋锈蚀。同时,混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩,这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。混凝土碳化是在潮湿环境下渗入混凝土体内的CO2与水泥石中的Ca(OH)2发生中和反应,降低混凝土中的碱度的过程。水泥中的矿物以硅酸三钙和硅酸二钙含量较多,约占总量的75%,水泥完全水化后,生成的水化硅酸钙凝胶约占总体积的50%,氢...  (本文共3页) 阅读全文>>

广西大学
广西大学

碳化环境下再生粗骨料混凝土结构的耐久性分析与定量设计研究

再生粗骨料混凝土的碳化是一个复杂的物理扩散和化学反应过程,不仅与混凝土的材料参数(如水灰比、矿物掺合料、再生粗骨料取代率等)有关,而且与环境条件(如温度、湿度、二氧化碳浓度等)密切相关,从而导致再生粗骨料混凝土碳化的影响因素较多,且难以准确分析。鉴于此,本文主要围绕碳化环境下再生粗骨料混凝土结构的环境作用量化指标、耐久性分析模型与定量设计方法等方面开展研究,主要研究工作包括:(1)基于再生粗骨料的微观结构、砂浆附着率和吸水率等性能参数,综合考虑新拌再生粗骨料混凝土的含气量、单位体积混凝土的用水量、水泥水化、矿物掺合料二次水化、再生粗骨料附加用水量等因素的影响,建立了再生粗骨料混凝土的孔隙率模型,并分析了再生粗骨料取代率和水胶比等因素对再生粗骨料混凝土孔隙率的影响规律,最后通过与试验数据的对比分析,验证了该模型的有效性和适用性,从而为再生粗骨料混凝土的碳化分析奠定了基础。(2)根据再生粗骨料混凝土的碳化机理,结合CO2在再生粗骨料...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

碳化环境作用量化与混凝土结构耐久性定量设计研究

本文主要围绕混凝土碳化环境作用量化指标与混凝土结构耐久性定量设计方法开展研究。首先,为了将现有的混凝土碳化分析多场耦合模型从纯水泥混凝土拓展应用于矿物掺合料混凝土,综合考虑材料因素(水胶比、水泥用量、矿物掺合料)和环境因素(温度、相对湿度)对CO2扩散速率和碳化反应速率的影响,以CO:扩散系数、碳化反应速率系数和混凝土中可碳化物质的量为控制参数,研究建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型,并与加速碳化试验数据进行了对比验证。然后,针对现有的碳化分析理论模型忽略碳化反应速率对碳化深度的影响等不足,利用多场耦合模型综合考虑CO2扩散速率和碳化反应速率对混凝土碳化的影响,通过引入温度、相对湿度、环境CO2浓度等因素对混凝土碳化深度的影响系数,提出了一种混凝土碳化分析的实用预测模型,并与加速碳化试验数据和传统经验模型进行了对比验证。在此基础上,定量分析了环境温度和相对湿度对混凝土碳化深度的影响规律,并考虑环境温度与混凝土表面...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

《混凝土》2016年07期
混凝土

矿物掺合料混凝土碳化分析的实用预测模型

0引言目前,混凝土碳化分析主要包括经验模型、理论模型和数值模型[1]。其中,经验模型[2-6]主要根据试验数据拟合确定水灰比、矿物掺合料、水泥品种、养护条件等试验参数与混凝土碳化深度之间的经验关系,具有形式简单的优点,但缺乏严密的理论依据,且受特定的材料参数和环境条件限制,适用性有限。理论模型[7-9]根据CO2在混凝土中的扩散规律以及可碳化物质的质量守恒定律,建立混凝土中CO2扩散系数和可碳化物质的量与混凝土碳化深度之间的关系,具有相对严密的理论推导,且形式简单,但忽略了碳化反应速率、温度、相对湿度等因素的影响,导致预测精度降低。数值模型[10-14]基于混凝土碳化的物理扩散和化学反应过程,以CO2扩散系数、碳化反应速率系数和混凝土中可碳化物质的量为控制参数,利用非线性多场耦合的偏微分方程组来描述混凝土碳化的物理化学过程,不仅能够准确分析混凝土中CO2和可碳化物质的时空分布,而且能够定量分析温度、相对湿度、水胶比等因素的影响,...  (本文共5页) 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

基于模型相似理论的混凝土碳化深度预测研究

随着工业化进程的不断深入,大气中的CO_2浓度不断升高,混凝土碳化已经成为影响钢筋混凝土结构耐久性的重要影响因素之一。现在已有的混凝土碳化研究方法所建立的碳化模型主要为基于扩散理论的理论模型和基于碳化试验或工程资料的经验模型。快速碳化试验能够通过控制温度、湿度及CO_2浓度等条件,研究各影响条件与混凝土碳化深度之间的关系,该方法能够缩短碳化时间,减少试验成本。然而,由于快速碳化试验中混凝土所处的环境与自然条件下的碳化条件存在较大差异,其研究结果并不能完全反映实际碳化情况。本文通过建立自然碳化和快速碳化之间的数值关系,有助于提高快速碳化试验的准确性,能够较为准确的反映混凝土碳化的实际情况。为了找到自然碳化与快速碳化之间的数量关系,本文分别从基于多元非线性的归纳总结的宏观方向和基于扩散理论的理论推导的微观方向进行了研究并取得如下研究结果:(1)将试验室实测数据进行整理分析并对长时间碳化的试验试块进行了碳化试验。(2)运用多元非线性研...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>