硬化混凝土的性能講義-資料下載頁
2025-01-16 04:33本頁面
【正文】 Mg(CO3)2 + 2MOH = CaCO3 + Mg(OH)2 + M2CO3 ? 膨脹機理： 間接反應(yīng)機理（包括粘土基質(zhì)吸水腫脹假說，滲透壓假說）。 直接反應(yīng)機理（包括水化復(fù)鹽產(chǎn)物假說）， 唐明述院士 提出膨脹是局部化學(xué)反應(yīng)和結(jié)晶壓引起的理論。 把堿－碳酸鹽反應(yīng)化害為利 堿激發(fā)碳酸鹽礦灌漿材料 五、鋼筋銹蝕 ? 正常情況下，混凝土呈強堿性，其 pH值約為12～ 13，在鋼筋表面形成一層致密的氧化膜(厚度約為 20～ 60A的水化氧化物 nFe2O3 ? mH2O)，使鋼筋處于鈍化狀態(tài)不被腐蝕。 ? pH＝ ，鈍化膜開始生成，低于此臨界值不可能有鈍化膜存在； pH＝ ，形成完整的鈍化膜，低于此臨界值鈍化膜不穩(wěn)定；所以要使混凝土中鋼筋不銹蝕， pH值必須大于 。 混凝土中的鋼筋銹蝕屬于電化學(xué)腐蝕 ? 陽極： Fe 2e+Fe2+ ? 陰極： +H2O+2e 2OH (空氣 ) （水） Fe2+ + 2OH Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2+2H2O 4Fe(OH)3 2Fe2O3 +6H2O （紅銹 ） 6Fe(OH)2 + O2 2Fe3O4+6H2O （黑銹） 鋼筋銹蝕發(fā)生的條件 ，構(gòu)成腐蝕電池－由于鋼筋含有雜質(zhì)及成分不均勻、混凝土不均勻，該條件總是被滿足； ， 處于活化狀態(tài) ； 氧－空氣中的氧氣和水分易通過孔隙和微裂縫進入到達鋼筋表面。 鋼筋處于活化狀態(tài)的原因 ? 氯離子侵蝕或混凝土中摻入過量氯鹽，當鋼筋表面的氯離子超過臨界值，則使鋼筋脫鈍； ? 混凝土碳化使保護層混凝土的 pH值降低，從而破壞鋼筋表面的鈍化膜。 ： ? 混凝土碳化是指水泥石中的水化產(chǎn)物與環(huán)境中的 CO2作用，生成碳酸鈣或其它物質(zhì)的現(xiàn)象。 CO2+H2O H2CO3 Ca(OH)2+H2CO3 CaCO3+2H2O 3CaO?2SiO2?3H2O +3H2CO3 3CaCO3+2SiO2+6H2O 2CaO?SiO2?4H2O +2H2CO3 2CaCO3+SiO2+6H2O ? 混凝土表面輕度碳化可使一些孔被碳酸鈣封閉，對減少碳化層的滲透和提高強度、耐久性有一定的作用； ? 但是，如果混凝土本身孔隙較多、孔徑較大且多連通，碳化繼續(xù)使 碳酸鈣 轉(zhuǎn)變?yōu)?碳酸氫鈣 ， 并溶出 ，從而使混凝土中孔液 CaO濃度下降 (中性化 )，孔隙增加，強度下降，收縮增加，耐久性變差。 影響碳化的因素 －碳化速度取決于 CO2氣體的擴散速度及 CO2與混凝土成分的反應(yīng)性 影響 CO2氣體的擴散速度的因素 ? 混凝土密實性：滲透性能－孔結(jié)構(gòu)； ? CO2濃度； ? 環(huán)境濕度：在 50～ 65％相對濕度下，碳化速度最快； ? 混凝土含水率。 影響 CO2與混凝土成分反應(yīng)性的因素 ? 混凝土中 Ca(OH)2含量： Ca(OH)2含量少，碳化速度加快，因為 Ca(OH)2很快消耗完，水化硅酸鈣等水化產(chǎn)物就更快碳化。 ? 水化產(chǎn)物的形態(tài) 環(huán)境溫度對上述兩者均有影響： 隨著溫度升高，混凝土的碳化加速。 ? 碳化作用降低水泥的堿度從而破壞鋼筋鈍化膜，去鈍化是鋼筋銹蝕的開端。 ? CO2+H2O H2CO3 2H++CO32， 增加 H+離子數(shù)量，加快了陰極的反應(yīng)； ： ① Cl離子 濃度增加， OH濃度降低，堿度下降，鈍化膜破壞； ② 加快了陽極的反應(yīng)， Fe2++2Cl FeCl2； ③ FeCl2 +2OH Fe(OH)2+Cl，進一步氧化形成鐵銹； ④ Cl離子不被消耗，周而復(fù)始地起破壞作用。 Cl擴散－ Fick第二定律 Cl離子擴散影響因素： ①擴散速度：孔結(jié)構(gòu) (水灰比 )、水化程度 (齡期 )、溫度、摻合料 ②臨界 Cl離子 濃度－不會引起鋼筋脫鈍的 Cl離子 最高濃度，更主要的參數(shù)是 [Cl]/[OH] ③表面 Cl離子 濃度－濃度差越大，擴散至混凝土內(nèi)部的 Cl離子 越多 ④ 混凝土保護層厚度－保護層越厚， Cl離子到達鋼筋表面所需的時間越長 思考題： 1. 某混凝土的配合比為：水泥 300kg/m3，砂 685kg/m3，石1265kg/m3，水 180kg/m3。采用卵石和 ，水泥膠砂 28天抗壓強度測定值為： ， ， ， ， ， （ kN） 試求： （ 1）該混凝土所用水灰比和砂率； （ 2）混凝土配制強度； （ 3）在攪拌過程中操作者誤在每 1m3混凝土中多加了 10kg水，問混凝土的強度下降了百分之幾？ 。 思考題： 3. 混凝土的孔結(jié)構(gòu)的涵義包括哪些內(nèi)容？請談?wù)効捉Y(jié)構(gòu)對混凝土耐久性能的影響。 4. 環(huán)境介質(zhì)對混凝土的侵蝕作用主要有哪幾種形式？ 5. 混凝土凍融破壞的原因是什么？為什么摻加引氣劑可以改善混凝土的抗凍性？ 6. 引起混凝土中鋼筋銹蝕的原因有哪些？它們又與哪些因素有關(guān)？
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