鋼筋混凝土碳化可靠度評估方法研究

龐 峻

0 引言

鋼筋混凝土結構在使用過程中，不僅要承受各種荷載工況的作用，而且還要受到環境因素的影響。在環境因素和材料內部因素的作用下，混凝土的碳化引起內部鋼筋銹蝕，導致結構的性能發生逐步的退化，從而使結構的承載能力下降，影響到主體結構的安全和正常使用性能。因此，對鋼筋混凝土結構進行混凝土碳化可靠度評估及剩余碳化壽命預測，對混凝土的耐久性研究具有重要意義，并在做出維修加固決策時提供重要的參考依據。

1 混凝土碳化原理與碳化深度模型

混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學腐蝕。空氣中二氧化碳滲透到混凝土內，與其堿性物質起化學反應后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，又稱作中性化，其化學反應為:

水泥在水化過程中生成大量的氫氧化鈣，使混凝土空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液，其堿性介質對鋼筋有良好的保護作用，使鋼筋表面生成難溶的Fe2O3和Fe3O4，稱為鈍化膜。碳化后使混凝土的堿度降低，當碳化超過混凝土的保護層時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，鋼筋開始生銹。可見，混凝土碳化作用一般不會直接引起其性能的劣化，對于素混凝土，碳化還有提高混凝土耐久性的效果，但對于鋼筋混凝土來說，碳化會使混凝土的堿度降低，同時，增加混凝土孔溶液中氫離子數量，因而會使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。……