混凝土內(nèi)部濕度條件對其碳化發(fā)展影響很大,在無水頭壓力時水只能以蒸氣的形式通過表面處理層,這一斥水層的存在改變了混凝土內(nèi)部的濕擴(kuò)散過程,從而也改變了混凝土的碳化發(fā)展情況。
由于滲透型涂料在混凝土孔隙表面形式的斥水層阻止了水分滲透,使得混凝土表面處理層部分干燥程度較高,缺乏CO2與Ca(OH)2或硅酸鈣凝膠發(fā)生中和反應(yīng)的水分,這一部分混凝土一般不發(fā)生碳化。實(shí)驗室用酚酞溶液測定了表面處理后混凝土試件的碳化深度,結(jié)果如圖5.8所示。由圖5.8(a)可以看出,表面處理后,混凝土試件呈現(xiàn)三層顏色,第一層為粉紅色,說明經(jīng)表面處理后硅烷滲入混凝土表層,該層沒有發(fā)生碳化;由于表層干燥,CO2氣體可以輕易穿過表面處理層到達(dá)混凝土內(nèi)部,混凝土內(nèi)部具有碳化所需的水分,碳化反應(yīng)也就是這里開始進(jìn)行,碳化區(qū)部分第二層在滴上酚酞后沒有發(fā)生顏色變化;由于混凝土更深部位還美哦與發(fā)生碳化,滴上酚酞后也為粉紅色,為第三層。圖5.8(b)中試件呈兩層顏色;近表面的碳化區(qū)無顏色變化,內(nèi)部未碳化區(qū)呈粉紅色。
Heinrichs根據(jù)CO2在混凝土中的擴(kuò)散系數(shù),碳化反應(yīng)速率以及混凝土的濕擴(kuò)散性能對滲透型涂料表面處理后混凝土的碳化過程進(jìn)行了數(shù)值分析。圖5.9為經(jīng)表面處理和未經(jīng)處理的混凝土在干燥1年、5年和10年的碳化分析結(jié)果(硅烷滲透深度為10mm)。由于硅烷處理層非常干燥CO2在該層中的擴(kuò)散速度很快,碳化反應(yīng)從表面處理層后面的區(qū)域開始進(jìn)行。表面處理后硅烷的滲透深度越大,開始時的碳化前沿則越深。由于斥水層的存在,混凝土濕擴(kuò)散過程較慢,混凝土內(nèi)部含濕量較高,孔隙的水分延緩了CO2在混凝土中的遷移,碳化反應(yīng)速度因此變慢,盡管這樣,由于初始的碳化前沿較深,混凝土總的碳化深度可能高于未做表面處理的混凝土,該數(shù)值分析假設(shè)的滲透深度較深,又沒有考慮碳化反應(yīng)中釋放的水分,故其結(jié)論還有進(jìn)一步的試驗驗證。

NEWS 09-01 | 2026表面處理對混凝土碳化的影響——水膠比的影響 09-01 | 2026表面處理對混凝土碳化的影響——涂料用量和處理次數(shù)的影響