水工混凝土碳化分析及处理工艺水工混凝土碳化分析及处理工艺摘要：混凝土碳化是引起钢筋锈蚀、影响混凝土耐久性的重要原因之一。本文阐述了混凝土碳化原因、危害及碳化处理方法，并结合工程实例提出了防止混凝土碳化或延缓碳化速度所采取的施工工艺。关键词：水工混凝土、碳化、处理方法、应用中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1前言浦东新区区管水闸共计15座，大部分水闸建于上世纪60、70年代。近年来，根据水利部颁发的《水闸安全鉴定管理办法》要求，新区水闸管理部门逐步委托检测单位对各水闸进行安全鉴定，通过鉴定，发现绝大多数水闸混凝土表面均存在碳化现场，部分建设年代较早的水闸混凝土碳化现场尤其明显，已经超过钢筋保护层厚度平均值的50%，最大值达50mm，严重影响水闸结构的安全。2混凝土碳化原理及危害混凝土碳化是混凝土所受的一种化学腐蚀。当空气中的CO2渗透到混凝土中，与混凝土中碱性物质发生化学反应后生成碳酸盐和水，从而使混凝土碱性降低，此化学反应的过程即为混凝土碳化，其化学反应方程为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，原理是它能在钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4保护层，即纯化膜。当混凝土碳化后其碱性降低，因此对钢筋的保护效果降低，当碳化到一定深度，超过混凝土的保护层时，混凝土就会失去对钢筋的保护作用，这时在水与空气的作用下，钢筋开始锈蚀，逐步混凝土开裂、剥落、保护层遭受破坏，最终导致结构损坏，严重影响水工建筑物的运行寿命。3混凝土碳化处理原则混凝土防碳化处理的目的是阻止或尽可能减缓CO2向其内部侵蚀扩散，尽可能减缓混凝土的碳化速度，使混凝土保持良好的强度特性，使其内部钢筋能一直处于高碱性环境中。混凝土碳化程度不同，部位不同，处理方法也不同。对混凝土碳化处理需遵循如下基本原则:①对碳化深度较大，钢筋锈蚀明显，危及结构安全的构件应拆除重建;②对碳化深度较小并小于钢筋保护层厚度，碳化层比较坚硬的，可用优质涂料封闭;③对碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽然较小但碳化层疏松剥落的，均应凿除碳化层，粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土，然后全面封闭防护;④对钢筋锈蚀严重的，应在修补前除锈，并应根据锈蚀情况和结构需要加补钢筋。4混凝土碳化的处理方法混凝土碳化处理主要有如下几种处理方法：1、涂抹丙乳砂浆，丙乳砂浆是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂浆的简称，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆，是一种新型混凝土建筑物的修补材料，具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能，具有成本低、施工方便、与基础混凝土温度适应较好、耐老化等特点。2、涂刷环氧厚浆涂料，环氧厚浆涂料是由环氧基料、增韧剂、防锈剂、防锈防渗填料及固化剂等多种成份组成，适用于混凝土表层封闭。该材料具有高固体分、优异的低表面处理要求的性能、优异的耐冲击性能、耐磨损性能、耐化学性能和防腐性能、对潮湿表面有良好的附着力、施工方便(刷涂、喷涂)、使用寿命长(10～20年)、适用范围广及造价适中等优点。3、涂刷SBR砂浆，SBR砂浆为丁苯胶乳(SBR)加入水泥砂浆后形成的改性聚合物水泥砂浆，具有优异的物理力学性能和耐久性。4、喷涂SK柔性防碳化涂料，SK柔性防碳化涂料由底涂BE14、中间层ES302和表层PU16组成。BEl4是一种100%固体环氧底漆，可允许在饱和或表干混凝土表面施工。它是采用特种高性能环氧树脂、含有排湿基团、能够在潮湿表面涂装和水下固化的高性能产品。BEl4与老混凝土基底粘接强度大于4MPa，具有超常的防腐蚀和保护特性。ES302是一种优异的、含固量100%的环氧厚浆涂料，含有耐候性、抗老化性及排湿特性基团的高性能产品，可直接涂于BEl4表面，具有优良的抗腐蚀和防碳化性能。PUl6是一种优异的聚氨酯柔性涂料，有良好的装饰性能，可以涂装在ES302上，起到坚韧和耐久作用。SK柔性防碳化涂料适用于潮湿面混凝土表面的防护，可在潮湿环境、水位变化区等部位施工，具有防碳化效果好，与混凝土粘接强度高，耐碱性、抗渗透性、柔性好等特点。5、涂刷HYN弹性高分子水泥防...