如何解决混凝土碳化

空气、土壤或地下水中酸性物质，如CO2

、HCl

、SO2

、Cl2

深入混凝土表面，与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为混凝土的中性化。混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式，它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。在某些条件下，混凝土的碳化会增加其密实性，提高温凝土的抗化学腐蚀能力，

但由于碳化会降低混凝土的碱度，破坏钢筋表面的钝化膜，

使混凝土失去对钢筋的保护作用，给混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响。同时，混凝土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。由此可见，混凝土的碳化对钢筋混凝土结构的耐久性有很大的影响。

首先碳化深度较大2-3mm（1-2月），并不表示混凝土强度不合格。质检站验收时，检测你工程混凝土的碳化深度，无非就是为了取芯，想必你也知道取芯的价格，这不是一个技术问题，而是一个经济问题。一般来说，施工前期，可以在混凝土表面刷上一层渗透剂等方法来促使混凝土表面密实，使混凝土碳化深度降低，从而使混凝土结构回弹验收顺利过关。但是后期补救措施是非常麻烦的且工程量大，不现实，像搓平法。还是与质检站多沟通，混凝土的碳化作用是二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。碳化过程是二氧化碳由表及里向混凝土内部逐渐扩散的过程。因此，气体扩散规律决定了碳化速度的快慢。碳化引起水泥石化学组成及组织结构的变化，从而对混凝土的化学性能和物理力学性能有明显的影响，主要是对碱度、强度和收缩的影响。碳化对混凝土性能既有有利的影响，也有不利的影响。碳化使混凝土碱度降低，减弱了对钢筋的保护作用，可能导致钢筋锈蚀。碳化将显著增加混凝土的收缩，是由于在干缩产生的压应力下的氢氧化钙晶体溶解和碳酸钙在无压力处沉淀所致，此时暂时地加大了水泥石的可压缩性。碳化使混凝土的抗压强度增大，其原因是碳化放出的水分有助于水泥的水化作用，而且碳酸钙减少了水泥石内部的孔隙。增大值随水泥品种而异(高铝水泥混凝土碳化后强度明显下降)。但是由于混凝土的碳化层产生碳化收缩，对其核心形成压力，而表面碳化层产生拉应力，可能产生微细裂缝，而使混凝土抗拉、抗折强度降低。另外，混凝土在水泥用量固定条件下，水灰比越低，碳化速度就越慢，而当水灰比固定，碳化深度随水泥用量提高而减小。混凝土所处环境条件(主要是空气中的二氧化碳浓度、空气相对湿度等因素)也会影响混凝土的碳化速度。二氧化碳浓度增大自然会加速碳化进程。例如，一般室内较室外快，二氧化碳含量较高的工业车间(如铸造车间)碳化快。混凝土在水中或在相对湿度100％条件下，由于混凝土孔隙中的水分阻止二氧化碳向混凝土内部扩散，碳化停止。同样，处于特别干燥条件(如相对湿度在25％以下)的混凝土，则由于缺乏使二氧化碳及氢氧化钙作用所需的水分，碳化也会停止。一般认为相对湿度50～75％时碳化速度最快。

总而言之：如果在与质检站沟通后，对方依旧拿你工程混凝土的碳化深度说事的话，就不是技术解决的问题，而是经济解决的问题了。

1、提高混凝土密实度，减少内部孔隙，可掺加粉煤灰、微硅粉等比水泥颗粒更细小物质填充；

2、严格控制拌合混凝土所用各种材料，特别是沿海地区的用水，杜绝氯离子含量超标；

3、减少表面与外界空气接触，可涂刷各种隔离剂。

基本同意楼上观点，但在检测一座大概上世纪二三十年代桥梁时候，（小日本在我国辽宁丹东修建的）碳化值几乎为零，感觉很奇怪，不可思议。

分两种情况吧：

第一，碳化深度未达到混凝土保护层厚度的，内部钢筋还未锈蚀，这种情况可以采用混凝土防碳化涂料进行涂刷，达到隔绝空气，防止继续碳化。

第二，碳化深度超过混凝土保护层厚度的，且钢筋已经锈蚀，对这种情况，露筋、混凝土剥离等非常严重的要进行除锈修补处理，并采用粘钢、粘碳纤维布的方式对锈蚀钢筋进行补偿加固。我方在很多电厂、化工厂、桥梁上这方面的业绩都比较多，有专门针对混凝土防碳化的材料CPC。

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下面是原理以及方法：

水灰比是决定混凝土孔结构与孔隙率的主要因素，其中游离水的多少还关系着孔隙饱和度（孔隙水体积与孔隙总体积之比）的大小。由于CO2的扩散是在混凝土内部的气孔和毛细孔中进行的，水灰比在一定程度上决定了CO2的扩散系数。一般说来，水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实，透气性小，因而碳化速度就慢，若用水量大，水泥完全水化后，多余的游离水在混凝土内部形成大量的空隙，造成混凝土强度降低，且多余的游离水逐步蒸发后造成混凝土的孔隙率增加，密实度降低，渗透性增大，使空气中的有害化学物质更多更快的侵入混凝土内部，从而加快混凝土的碳化。

3.1.3骨料的品种及粒径

混凝土中骨料粒径的大小，对骨料—水泥浆，粘结有很大的影响。骨料本身一般比较坚硬、密实，但根据骨料品种和级配不同，其内部孔隙结构差别很大，骨料的粒径太大会使其与水泥浆结合较差，粒径太小又会使结合面的面积增大直接影响混凝土的密实性。总的来说，天然砂、砾石、碎石比水泥浆透气性小，因此混凝土中的碳化主要是通过水泥浆进行，只有选择材质致密坚实，级配较好的骨料，才会使碳化速率变小。

3.1.4掺合料及外加剂

掺合料：

一般而言，水泥中熟料越少，混凝土的碳化速度就越快。在普通硅酸盐水泥中，掺入粉煤灰后，由于水泥中的熟料量相应的减少了，致使混凝土吸附CO2的能力降低，同时，由于粉煤灰的早期强度比较低，孔结构差，加速了CO2的扩散速度，从而使得碳化速度加快。

外加剂：

混凝土是一种多孔性的材料，混凝土中适当的掺用减水剂后，能直接减少用水量；掺用引气剂后能切断混凝土中毛细孔的通路，使毛细孔处于封闭、互不连通的状态，可以有效的改善混凝土的工作性，从而有利于混凝土的均匀性和密实性。并且两者都可以使CO2的扩散系数明显减小，从而大大降低混凝土的碳化速率。但在外加剂掺用时应注意不同外加剂之间的匹配，外加剂与水泥的相容性及成分、掺量等。