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工程力学 1997年第A2期14卷 103-107页

作者：蒋利学贡春成上海市建筑科学研究院

本文在数值计算的基础上，提出了混凝土部分碳化区的概念，分析了影响部分碳化区长度的因素，并给出了部分碳化区长度的计算模型。

关键词：钢筋锈蚀混凝土碳化部分碳化区数值计算

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混凝土部分碳化区长度的分析与计算

工业建筑 1999年第1期29卷 4-7,19页

作者：蒋利学张誉上海市建筑科学研究院上海200032 同济大学上海200092

在数值计算的基础上，提出了混凝土部分碳化区的概念，分析了影响部分碳化区长度的因素，并给出了部分碳化区长度的计算模型。

关键词：钢筋锈蚀混凝土碳化部分碳化区

自然暴露环境下混凝土部分碳化区长度预测模型

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工业建筑 2022年第4期52卷 146-151,106页

作者：牛荻涛张宾强刘俊李星辰刘西光省部共建西部绿色建筑国家重点实验室西安建筑科技大学西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

对西安地区某钢筋混凝土工业厂房进行了现场测试和试验研究,采用压榨法逐层测试了混凝土圆柱体试样孔溶液pH值,根据测试结果确定了混凝土部分碳化区长度。同时根据碳化过程中的物质平衡,采用数值方法计算了混凝土碳化进程中物质含量的变... 详细信息

对西安地区某钢筋混凝土工业厂房进行了现场测试和试验研究,采用压榨法逐层测试了混凝土圆柱体试样孔溶液pH值,根据测试结果确定了混凝土部分碳化区长度。同时根据碳化过程中的物质平衡,采用数值方法计算了混凝土碳化进程中物质含量的变化,得到了混凝土部分碳化区长度数值模型。将部分碳化区长度数值计算结果与试验结果进行了对比,验证了数值模型的准确性。分析结果表明:混凝土部分碳化区长度随着水灰比的增大而增加;随水泥用量和相对湿度的增加而减小;相对湿度对部分碳化区长度的影响最为显著,当环境湿度RH≥80%后,部分碳化区基本消失;当RH=70%时,部分碳化区长度较短,基本可以忽略;CO_(2)浓度和碳化时间对混凝土部分碳化区长度影响较小。

关键词：自然暴露压榨法 pH 部分碳化区

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混凝土部分碳化区长度的初步分析与计算

混凝土部分碳化区长度的初步分析与计算

逐层磨粉pH值法测定混凝土碳化深度的试验研究

第六届全国结构工程学术会议

作者：蒋利学贡春成上海市建筑科学研究院

本文在数值计算的基础上,提出了混凝土部分碳化区的概念,分析了影响部分碳化区长度的因素,并给出了部分碳化区长度的计算模型。

关键词：钢筋锈蚀混凝土碳化部分碳化区

来源： cnki会议评论

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材料导报 2022年第7期36卷 168-171页

作者：张铖王玲姚燕史鑫宇中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室北京100024

目前测定混凝土碳化深度的常规方法是酚酞酒精法(以质量分数为1%的酚酞酒精溶液为显色剂),它能确定混凝土中pH值小于10的完全碳化区域。混凝土的部分碳化区(PCZ)介于完全碳化区(FCZ)和未碳化区(NCZ)之间,其孔溶液碱度因碳化pH值下降至小... 详细信息

目前测定混凝土碳化深度的常规方法是酚酞酒精法(以质量分数为1%的酚酞酒精溶液为显色剂),它能确定混凝土中pH值小于10的完全碳化区域。混凝土的部分碳化区(PCZ)介于完全碳化区(FCZ)和未碳化区(NCZ)之间,其孔溶液碱度因碳化pH值下降至小于11.5时会导致钢筋钝化膜失稳,影响混凝土结构服役寿命,但常规碳化深度测定方法检测不出这一区域,因此未能完整反映混凝土实际碳化损伤。本工作探索了逐层磨粉测定混凝土pH值以确定混凝土碳化深度的方法,测试了碳化7 d、14 d、28 d和56 d混凝土中FCZ和PCZ的厚度,利用热重分析(TG)测定了碳化混凝土内部各层Ca(OH)_(2)与CaCO_(3)分布,建立了混凝土中Ca(OH)_(2)与pH值的对应关系。结果表明:磨粉逐层测试pH值确定的混凝土碳化深度是酚酞酒精法的1.5~2倍,酚酞酒精法忽略了PCZ中可能导致钢筋钝化膜失稳的区域,pH值法测定混凝土碳化深度更为准确。试验还发现混凝土逐层pH值与该层Ca(OH)_(2)含量呈正相关,与该层CaCO_(3)含量呈负相关,通过逐层pH值的变化可反映混凝土碳化反应的进程。本研究为碳化混凝土结构服役寿命预测提供更准确的碳化深度数据。

关键词：混凝土加速碳化部分碳化区 pH值分布

混凝土碳化反应区域界定的试验研究及机理分析

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建筑材料学报 2012年第5期15卷 624-628页

作者：姬永生张领雷马会荣徐从宇王志龙中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221008

通过化学分析手段,对混凝土碳化层物相组成及其变化规律进行分析,并通过酸度计对混凝土碳化层pH值的变化规律进行研究.结果表明,混凝土中的碳化反应物质变化规律和混凝土碳化的pH值变化规律并不完全一致,混凝土部分碳化的范围由混凝土... 详细信息

通过化学分析手段,对混凝土碳化层物相组成及其变化规律进行分析,并通过酸度计对混凝土碳化层pH值的变化规律进行研究.结果表明,混凝土中的碳化反应物质变化规律和混凝土碳化的pH值变化规律并不完全一致,混凝土部分碳化的范围由混凝土中碳化反应物质变化的范围所决定,而不是局限在pH值变化的区域内进行.碳化混凝土的横断面由完全碳化区、pH值变化的部分碳化区、向内的pH值稳定的部分碳化区和未碳化区4部分组成.

关键词：碳化物相组成部分碳化区 pH值

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高温后防辐射混凝土碳化性能试验研究

混凝土 2023年第10期 77-81,86页

作者：邓都陈振富邹超谢利平罗林成宜春职业技术学院江西宜春336000 南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 高性能混凝土湖南省重点实验室湖南衡阳421001 中核建核电土木工程与智能建筑结构重点实验室湖南衡阳421001

以应用较为广泛的磁铁矿和重晶石两种防辐射混凝土为研究对象,研究了高温对其表观特征以及碳化性能的影响,使用酚酞溶液测试法和模拟孔溶液pH值法评价混凝土碳化深度。通过热重分析,分析高温后混凝土碳化层物相组成及其含量变化规律,进... 详细信息

以应用较为广泛的磁铁矿和重晶石两种防辐射混凝土为研究对象,研究了高温对其表观特征以及碳化性能的影响,使用酚酞溶液测试法和模拟孔溶液pH值法评价混凝土碳化深度。通过热重分析,分析高温后混凝土碳化层物相组成及其含量变化规律,进行碳化机理分析。结果显示:磁铁矿混凝土密度晶石混凝土具有更好的热稳定和抗碳化性能;高温前后混凝土中的碳化反应物质随温度升高而逐渐减小,而碳化生成物逐渐增加;高温后防辐射混凝土碳化深度酚酞测试值介于完全和未完全碳化深度之间,约为完全碳化区长度的1.5~2倍。

关键词：防辐射混凝土混凝土碳化高温部分碳化区 p H值

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不同显色试剂测量混凝土碳化深度的研究

混凝土 2016年第7期 142-144,148页

作者：宋守波朱国飞崔宏志深圳大学土木工程学院广东深圳518060

目前的国家规范中,用酚酞试剂测量混凝土的碳化深度,但是这种方法不能很好地表征出混凝土的部分碳化区。另外,已有的用于预测混凝土碳化深度的碳化模型正处于不断发展和完善中。鉴于上述背景,本研究中用显色p H值不同的百里酚酞试剂、p ... 详细信息

目前的国家规范中,用酚酞试剂测量混凝土的碳化深度,但是这种方法不能很好地表征出混凝土的部分碳化区。另外,已有的用于预测混凝土碳化深度的碳化模型正处于不断发展和完善中。鉴于上述背景,本研究中用显色p H值不同的百里酚酞试剂、p H试剂、酚酞试剂分别测量混凝土3、7、14、28、56 d五个碳化龄期的碳化深度。研究发现:不同显色p H值的试剂测得的碳化深度存在较大差异,显色p H值越高的试剂,用其测得的碳化深度值越大;从保护钢筋角度,酚酞试剂作为常用检测试剂来测量混凝土碳化深度结果偏小;碳化的混凝土存在部分碳化区,利用不同试剂测量的碳化深度相减,可以近似地得到混凝土部分碳化区的大小;三种试剂测得的碳化深度值与碳化龄期的平方根成正比关系,与混凝土碳化深度预测模型D_c=Kt^(1/2)基本一致,但预测模型的K值不同。

关键词：混凝土碳化深度显色试剂部分碳化区碳化深度预测模型

一般大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀条件研究

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一般大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀条件研究

作者：李星辰西安建筑科技大学

学位级别：硕士

混凝土材料是当今用量最大,应用范围最广的工程材料,然而大量的钢筋混凝土结构未达到设计寿命便已经失效。耐久性不足是结构失效的重要原因,而钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性不足的主要原因之一。因此,建立合理的钢筋开始锈蚀条件是混... 详细信息

混凝土材料是当今用量最大,应用范围最广的工程材料,然而大量的钢筋混凝土结构未达到设计寿命便已经失效。耐久性不足是结构失效的重要原因,而钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性不足的主要原因之一。因此,建立合理的钢筋开始锈蚀条件是混凝土结构耐久性评估与寿命预测的关键问题之一。在一般大气环境下,混凝土碳化是导致钢筋锈蚀的主要原因。本文从钢筋锈蚀的机理出发,立足于服役数十年的钢筋混凝土结构耐久性测试结果,分别从宏观和微观两个层面对一般大气环境下碳化对钢筋锈蚀的影响进行研究,主要研究内容和结论如下:(1)现场测试了90根钢筋混凝土柱的保护层厚度、碳化深度和钢筋锈蚀状态,沿混凝土保护层试样厚度方向切片并采用压榨法制备试样真实孔溶液,逐层测试了孔溶液p H值,同时采用X射线衍射法分层研究了试样的物相组成。研究结果表明:当混凝土碳化深度还未达到保护层厚度时,混凝土中的钢筋便已开始锈蚀,混凝土碳化过程中部分碳化区的存在是产生上述现象的根本原因;根据钢筋锈蚀状态、孔溶液p H值和碳酸钙、氢氧化钙含量确定了混凝土完全碳化区、部分碳化区和未碳化区的范围。(2)通过热重-差示热法、扫描电镜法和压汞法,分析了不同碳化区域内混凝土微观结构变化规律。结果表明:完全碳化区混凝土孔溶液p H值在8.0≤p H部分碳化区混凝土孔溶液p H值在9.5≤p H≤12.0,随着p H值的增大,氢氧化钙含量从0%增加到4%,碳酸钙含量从13%下降到6%;通过扫描电镜发现碳化反应生成的碳酸钙逐渐在混凝土孔隙中沉淀,引起混凝土孔隙率改变;随碳化程度的增加,混凝土总孔隙率下降,最可几孔径增大,孔隙的连通性增强,并且无害孔所占比例降低,有害孔所占比例上升。(3)根据混凝土碳化机理,建立了碳化反应进程的数学模型并提出了相应的数值求解方法。根据本文定义的混凝土部分碳化区,分析了水灰比、水泥用量、环境相对湿度、碳化时间和二氧化碳浓度等对部分碳化区长度的影响,并提出了部分碳化区长度的计算公式;在此基础上,建立了一般大气环境下混凝土中钢筋开始锈蚀时间的数学模型,经过与现场测试结果的对比,模型精度良好。

关键词：自然碳化钢筋开始锈蚀部分碳化区 pH值微观结构

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碳化过程中水泥基材料微结构演变的比较研究

碳化过程中水泥基材料微结构演变的比较研究

作者：李焦东南大学

学位级别：硕士

混凝土结构内部碱性物质的碳化反应是影响混凝土耐久性的重要原因。现有关于碳化的定量预测模型中含有微结构参数的很少。为了深入地对混凝土使用寿命进行预测,有必要对水泥基材料碳化后不同碳化区微观结构差异进行研究。本文以水灰比... 详细信息

混凝土结构内部碱性物质的碳化反应是影响混凝土耐久性的重要原因。现有关于碳化的定量预测模型中含有微结构参数的很少。为了深入地对混凝土使用寿命进行预测,有必要对水泥基材料碳化后不同碳化区微观结构差异进行研究。本文以水灰比、掺合料、加载和碳化浓度等不同条件下,对水泥净浆和砂浆进行了分区研究。采用。TG-DSC、MIP等测试方法,对其物相组成及孔结构变化等微结构演变进行了表征,为基于微结构的碳化模型的建立提供依据。试验结果表明,不管是净浆还是砂浆,水灰比越大,其完全碳化区尺寸、部分碳化区尺寸越大。相同水灰比条件下,净浆试件的完全碳化区尺寸、部分碳化区尺寸均大于砂浆试件。水泥净浆的部分碳化区尺寸随碳化龄期的延长而增大。水灰比越大,其pH值变化区越长,且pH值变化区尺寸与完全碳化区尺寸间比值越大。热重法测得的部分碳化区的长度大于pH值变化区长度。不管是砂浆还是净浆,试件总孔隙率、最可几孔径随着碳化方向的深度的加深而变大,即碳化程度越大,总孔隙率、最可几孔径越小。孔饱和度随着深度的增加而减小,即随着碳化程度的加深,孔饱和度增加。水泥净浆的部分碳化区(5-10mm)的总孔隙率、及孔饱和度均大于同水灰比的砂浆。不同CO浓度碳化试验表明：CO浓度越高,净浆试件部分碳化区尺寸越长,测得pH值变化区尺寸越大。CO浓度越低,碳化越充分,即碳化生成的碳酸钙含量越多,且碳化后部分碳化区、完全碳化区的孔隙率越小、饱和度越大;在碳化后试件的完全碳化区(0-5mm)与部分碳化区(5-10mm),总孔隙率及最可几孔径均随着浓度的增加而增大。即CO浓度越小,其部分碳化区孔径细化越明显。加掺合料试验表明：在本文试验条件下,与纯水泥净浆试件相比,掺合料(30%粉煤灰或50%矿粉)对0.35水胶比的水泥基材料碳化深度的影响并不明显,没有出现明显的部分碳化区,但碳化后大孔(孔径>434nm的孔)占总孔的比例变大。加载碳化耦合试验表明：0.35水灰比砂浆试件碳化14天,其受拉区的部分碳化区尺寸大于受压区。相同水灰比,受拉区的碳化程度大于受压区。

关键词：碳化净浆砂浆掺合料 CO2浓度荷载-碳化完全碳化区部分碳化区饱和度微结构