混凝土碳化对混凝土的性能有多方面的影响,以下是对其主要作用的归纳:
1. 降低混凝土的碱度:
碳化是空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用,生成碳酸钙和水的过程,这一过程导致混凝土的碱度降低。
在硅酸盐水泥混凝土的碱性环境中,钢筋表面原本生成有一层钝化膜,保护钢筋免于锈蚀。碳化降低了混凝土的碱度,当碳化深度超过钢筋的保护层时,钢筋表面的钝化膜会被破坏,进而导致钢筋锈蚀。
2. 影响混凝土的力学性能:
碳化会引起混凝土的收缩,使混凝土表面碳化层产生拉应力,可能产生微细裂缝,从而降低混凝土的抗拉强度和抗折强度。
由于开裂降低了混凝土的抗渗性能,使得CO2和其他腐蚀介质更易进入混凝土内部,加速碳化作用,进一步降低耐久性。
3. 提高混凝土的抗压强度:
尽管碳化对混凝土的抗拉和抗折强度有不利影响,但它能适当提高混凝土的抗压强度。这是因为碳化作用生成的CaCO3能填充混凝土中的孔隙,使密实度提高,同时碳化作用释放出的水分有利于促进未水化水泥颗粒的进一步水化。
混凝土碳化对混凝土的性能有复杂的影响,既包括降低碱度、导致钢筋锈蚀和降低抗拉、抗折强度等不利影响,也包括提高抗压强度的有利影响。对于钢筋混凝土结构而言,碳化作用造成的危害通常远远大于抗压强度的提高,因此应重视并采取相应措施来减缓混凝土的碳化过程。