混凝土碳化速率多因素影响试验研究

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发布时间：2022-03-03

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通过快速碳化试验，研究了抗压强度、水灰比、粉煤灰掺量水泥用量、温度和湿度对混凝土碳化深度和碳化速率的影响
规律。结合试验数据并通过现有模型对比分析，给出了各因素较为合理的影响系数表达式和建议取值。
关键词：混凝土：耐久性；碳化；温度：水灰比；粉煤灰
中图分类号：TU528．01 文献标识码：A 文章编号：1001—702X(2014)06—0033—08
Experimental study on carbonation rate of concrete with the influence of multiple factors
WU Guojian ，WENG 此，YU Suchun ，JIN Jltll1 XU Chert。，YUE Zengguo2,JIN Weilitmg2
(1．Hangzhou City Quality and Technical Supervision and Testing Institute，Hangzhou 310019，Zhejiang，China；
2．Institute of Structural Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310058，Zhejiang，China)
Abstract：Through rapid carbonation test，the laws of carbonation depth and carbonation rate of concrete influenced by corn—
pressive strength，water-cement ratio，fly ash content，amount of cement，temperature an d relative humidity were studied．By combining the experimental data and comparative analysis of existing models，more reas onable expressions of each influence coefficient as
well as the corresponding suggested values were proposed．、
Key words：concrete；durability~carbonation：temperature；water cement ratio；fly ash
钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀是造成结构耐久性损伤的主
要原因，而在一般大气条件下，混凝土碳化是钢筋锈蚀的重要
前提。因此，进行混凝土碳化研究，无论是对既有建筑物的耐
久性评估、维修加固还是对建筑物的耐久性设计均有重要的
现实意义。
混凝土碳化是指环境中的二氧化碳向混凝土内部扩散并
与混凝土中的可碳化物质发生化学反应的过程。国内外大量
碳化试验与碳化调查的结果表明，混凝土的碳化速度主要取
决于二氧化碳的扩散速度和二氧化碳与混凝土中可碳化物质
的反应性。而二氧化碳气体的扩散速度则与混凝土本身的密
实性、二氧化碳气体的浓度、环境温度及混凝土的含湿状态有
基金项目：杭州市科技发展计划项目(20130533B18)；
高校科研发展专项(2014FZA4018)；
浙江省自然科学基金项目(LQ14E080010)；
质检总局公益性科研项目(201210229-2)
收稿日期：2013—11-12
作者简介：吴国坚，男，1973年生，浙江杭州人，高级工程师。电话：
0571—81995211。通讯作者：许晨，E—mail：zju．_xuehen@zju．edu．en。
关，碳化反应则与混凝土中氧化钙的含量、水化产物的形态及
环境的温湿度等因素有关，这些影响因素可以归结为与环境
有关的外部因素和与混凝土本身有关的内部因素口1。
本文通过快速碳化试验，研究了抗压强度、水灰比、粉煤
灰掺量、水泥用量、温度和湿度对混凝土碳化深度和碳化速率
的影响规律，并给出了各因素较为合理的影响系数表达式和
建议取值。
1 试验设计
1．1 试验方案
为了研究抗压强度、水灰比、粉煤灰掺量、水泥用量、温度
和湿度对混凝土碳化规律的影响，试验分5组进行，分组情况
见表1。同时预留立方体试件测试抗压强度，用以分析抗压强
度与碳化规律的关系。试验所用水泥为杭州钱潮水泥厂生产
的P·042．5水泥；砂子为天然河砂，属于中砂；石子为产自獐
山的5—16／／lm连续级配的碎石；粉煤灰为Ⅱ级灰；水为自来
水。各组混凝土试验配合比见表2，其中试件B、$45、F0、C433
的配合比相同，作为各组试验的基准试件，粉煤灰采用超量取
代法，取代系数为1．2。