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混凝土防碳化處理措施研究
摘要：本文闡述了“混凝土碳化處理的工程措施”，根據多年的施工實(shí)踐總結而成，系統地分析了混凝土碳化過(guò)程及處理方案。
關(guān)鍵詞：混凝土;措施;碳化;處理
隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，每天會(huì )建設很多的建筑物，其中多數為鋼筋混凝土結構，針對建筑結構材料，混凝土發(fā)揮著(zhù)不可替代的重要作用，因此混凝土碳化是我們必須要考慮的問(wèn)題之一，針對岳城水庫除險加固工程溢洪道混凝土防碳化處理有關(guān)技術(shù)，本文作一概述。
1、混凝土碳化機理
混凝土碳化是老化的一種重要形式，是由于空氣中的CO2對混凝土侵蝕，使混凝土逐步中性化，繼而引起混凝土中鋼筋的銹蝕，鋼筋銹蝕膨脹后可導致混凝土保護層脫落，鋼筋進(jìn)一步銹蝕，使結構逐漸失去承載能力，最終發(fā)生結構性破壞。具體化學(xué)機理如下：
常使用的硅酸鹽水泥，主要成分是CaO水化作用后生成Ca(OH)2，它在水中溶解度低，大部分以結晶狀態(tài)存在，成為孔隙液保持高堿性的儲備，它的PH值為12.5～13.5�？諝庵械腃O2氣體不斷透過(guò)混凝土中未完全沖水的粗毛細孔道，氣相擴散到混凝土中部分沖水的毛細孔中，與其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2進(jìn)行中和反應：
反應后生成CaCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉積于毛細孔中，毛細孔周?chē)嗍械牧u鈣石補充溶解為離子和離子，反向擴散到孔隙液中，與繼續擴散進(jìn)來(lái)的CO2繼續沿混凝土中未完全充水的毛細孔道向混凝土深處氣相擴散，更深入地進(jìn)行碳化反應。碳化后的混凝土質(zhì)地疏松，強度降低。
碳化使混凝土由堿性物質(zhì)變成了中性物質(zhì)鹽類(lèi)，PH值降低，鋼筋失去混凝土的堿性保護，逐漸生銹，導致膨脹變形繼續破壞混凝土，形成惡性循環(huán)，最終使結構喪失承載力。
本工程混凝土防碳化處理部位包括進(jìn)口閘墩、閘底板、泄槽底板及邊墻(順水流向300余米)等。對混凝土基礎表面進(jìn)行鑿毛和聚合物砂漿補平，表層涂刷防碳化涂料。
2、混凝土防碳化處理技術(shù)要求
作為防碳化的有機物覆蓋材料必須滿(mǎn)足一定的要求：一是具有良好的絕緣性，能防止CO2、水汽和氧氣的滲透;二是覆蓋材料與混凝土有足夠的粘結強度，保證涂料與混凝土能牢固結合;三是覆蓋材料的固化時(shí)間(即表干時(shí)間)滿(mǎn)足施工要求。根據多年施工經(jīng)驗及分析研究，現將本工程聚合物砂漿及防碳化涂料的性能指標簡(jiǎn)述如下。
2.1材料
聚合物砂漿為摻有丙乳液的改性水泥砂漿。丙乳液質(zhì)量應滿(mǎn)足下列要求：
(1)外觀(guān)：乳白狀無(wú)沉淀均勻浮液;(2)pH值：6.5～7.5;(3)含固量：40±5%;(4)密度(26℃)：1.05～1.10g/cm3;(5)貯存穩定性：5～30℃，三個(gè)月無(wú)明顯沉析。
丙乳液貯存溫度一般為5～30℃，要避免暴露在40℃高溫和0℃低溫下，貯存期超過(guò)6個(gè)月要經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗合格方可使用。
2.2聚合物砂漿及防碳化涂料主要性能指標
2.2.1聚合物砂漿主要性能應符合表1的要求。
3、防碳化處理施工
3.1施工工藝
混凝土缺陷修補施工的工藝流程是：基面處理→沖洗濕潤基面→砂漿拌和→砂漿施工→砂漿養護→切收縮縫→涂刷防碳化層。
3.2基面處理
對舊混凝土進(jìn)行人工鑿除、磨光機打磨、高壓噴砂等方法處理，暴露新鮮混凝土層面。再人工檢查鑿除松動(dòng)的混凝土塊。
3.3沖洗濕潤基面
對噴砂處理過(guò)的混凝土面進(jìn)行高壓水沖洗，使用水連續、均勻地噴灑，使混凝土濕潤，但表面無(wú)明水。
3.4聚合物砂漿配制
3.4.1材料
聚合物砂漿選用下表材料進(jìn)行拌制。
3.4.2砂漿拌和使用機械拌和方式，其各部分的用量按施工配合比嚴格控制。每次拌和砂漿的方量應根據現場(chǎng)施工進(jìn)度確定，拌成的砂漿存放時(shí)間不宜超過(guò)30min。
3.4.5砂漿施工
當涂層厚度大于2cm時(shí)必須分層施工，分層間隔時(shí)間視施工季節不同而定：一般為3～6h(前一層觸干時(shí)進(jìn)行下一層施工)，每層厚度不超過(guò)2cm。襯砌后的保護層總厚度允許公差±2mm。泄槽、底板、溢流堰等平面部位施工由人工直接進(jìn)行。閘墩、翼墻、邊墻等立面部位采用升降車(chē)、吊籃等設備配合人工進(jìn)行施工。
3.4.6砂漿養護
砂漿達到終凝后，應及時(shí)采用灑水養護方法，一般潮濕養護5d～7d。
3.4.7切收縮縫
當TK聚合物砂漿修補單寬大于2m時(shí)，必須在TK聚合物砂漿養護48h內用切割機切縫，縫寬5～10mm，縫深大約是TK聚合物砂漿厚度的2/3，待7d后再進(jìn)行二次修補補平。
3.4.8涂刷防碳化層
TK聚合物砂漿養護7d后，先將切割的收縮縫補平，在TK聚合物砂漿表面再涂刷防碳化涂層2遍，每遍厚度約0.1mm～0.2mm，總涂層厚度控制在0.3mm，涂刷混凝土防碳化涂層前應保證基面濕潤，表面平整，涂刷均勻。
涂刷由人工進(jìn)行，升降車(chē)、腳手架、吊籃等設備配合。
防碳化涂料涂刷。H52-S4環(huán)氧厚漿涂料由主劑和固化劑配制，分甲乙兩組包裝，配制時(shí)按甲：乙=7：1配制，溫度高時(shí)，固化劑減少，溫度低時(shí)，固化劑適當多些，具體配比可視實(shí)際氣溫上下少許浮動(dòng)，允許誤差不超過(guò)20%，涂料隨用隨配，少配勤配，此項工作有專(zhuān)人負責，一配一核�；炷帘砻嬉蟾蓛�、干燥、平整、密實(shí)無(wú)雜物，分3遍涂刷，每遍都是在表面完全干燥的情況下進(jìn)行，力求涂料均勻，防止流掛、皺折現象發(fā)生。第一遍先涂刷一層環(huán)氧基液，涂刷后靜停40分鐘左右，手觸有拉絲現象，方可涂抹環(huán)氧砂漿;第二遍將配制好的環(huán)氧砂漿用抹刀按設計要求的厚度1.5mm涂抹到已刷好基液的基面上，涂抹厚度不超過(guò)原混凝土表層為準，涂抹時(shí)盡可能同方向連續攤料，并注意銜接處壓實(shí)排氣。邊涂抹、邊壓實(shí)找平，表面提漿。涂層壓實(shí)提漿后，間隔1.5-2.5小時(shí)，再次抹光。;第三遍外觀(guān)處理，環(huán)氧漿液與銀粉一定比例配制，作為最后一道工序，使結構外觀(guān)保持顏色均勻，并有一定的防碳化補強作用。每道工序都進(jìn)行質(zhì)量驗收，應嚴格按要求操作，合格后方可進(jìn)行下一步，以確保質(zhì)量。
3.4.9其他注意事項
如遇雨天、寒流等影響聚合物砂漿質(zhì)量的意外情況，要采取措施進(jìn)行處理，必要時(shí)清除重鋪。所有施工機械、器具在收工時(shí)必須清洗干凈。
施工中，首先進(jìn)行閘墩、翼墻、排架等上部結構的防碳化處理，最后進(jìn)行底板、溢流堰等下部結構處理。
4、結束語(yǔ)
這些在除險加固工程中實(shí)用的防碳化處理方案是經(jīng)過(guò)反復的施工實(shí)踐總結而成的。作為工程技術(shù)人員，通過(guò)對混凝土碳化機理的分析，也更加清楚地認識到在溢洪道加固工程中，要嚴格地執行《規范》上所要求的硬性指標，對于混凝土的多個(gè)指標都要嚴格的檢測，盡量把問(wèn)題減少到最低程度。
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