混凝土碳化说明混凝土正在经历一种化学腐蚀过程。具体来说:
混凝土碳化是空气中CO2气体渗透到混凝土内部,与其中的碱性物质(如Ca(OH)2)发生化学反应,生成碳酸盐(如CaCO3)和水,导致混凝土碱度降低的过程。这一过程又称作混凝土的中性化。其化学反应方程式为:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O。
在混凝土碳化的过程中,原本由水泥水化生成的氢氧化钙使混凝土孔隙中充满饱和氢氧化钙溶液,形成强碱性环境(pH值可达到12.6~13),这种环境对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,即钝化膜。碳化作用会降低混凝土的碱度,当pH值小于10时,钢筋表面的钝化膜会被破坏,导致钢筋开始生锈。
混凝土碳化还会对混凝土的性能产生影响。例如,它可能会降低混凝土的抗压强度和耐久性,改变混凝土的膨胀性,使混凝土容易发生裂缝,甚至影响混凝土结构的稳定性。对于素混凝土,碳化可能在一定程度上提高其耐久性,但对于钢筋混凝土,碳化则会使混凝土对钢筋的保护作用减弱,增加混凝土孔溶液中氢离子数量,从而加速钢筋的锈蚀和混凝土的进一步碳化。
混凝土碳化是混凝土结构和性能退化的一个重要指标,需要采取相应的预防和治理措施来减缓其进程。