碳化混凝土再碱化技术研究

摘要

钢筋腐蚀是造成混凝土耐久性不足的首要原因，如何有效防止钢筋腐蚀是亟待解决的问题。导致钢筋腐蚀的主要原因之一是碳化，且受二氧化碳作用发生腐蚀的钢筋混凝土结构破坏极其严重。针对碳化引起的钢筋腐蚀，目前主要处理方法是去除碳化的混凝土，浇筑新的混凝土重新修复，但这种方法成本较高，操作复杂，并不适用。而再碱化技术修复碳化混凝土的方法在国内渐渐兴起，国外对此方法也做过定性研究，得出再碱化能够恢复碳化混凝土的碱性，从而恢复钢筋钝化状态。但这种方法在应用时各参数的选取以及在矿物掺合料混凝土的应用上并未有过较多研究。因此，对再碱化应用时参数选取的定量研究以及不同矿物掺合料混凝土再碱化后效果的研究具有重要理论意义和工程应用价值。
　　本文试验设计了三组100mm×100mm×400mm的钢筋混凝土试件，进行再碱化试验，研究了不同电压、电解质浓度和通电时间对再碱化效果的影响。设计了粉煤灰掺量从0到50％及矿渣掺量从0到55%的矿物掺合料混凝土试件，研究了经过再碱化后，不同掺量试件的再碱化效果、再碱化后抗碳化性能和粘结性能。试验结果表明：
　　1．在再碱化应用过程中，施加电压宜控制在12V以下或16V以上，可适当调整；电解质浓度控制在0.5mol/L即可满足；通电时间则需根据计算模型确定。
　　2．粉煤灰掺量在10%以内时，混凝土再碱化效果出现略微下降，掺量超过10%后，随着粉煤灰掺量的增加，再碱化效果基本呈上升趋势；而随着矿渣掺量的增加，再碱化效果一直呈上升趋势。
　　3．经过再碱化后所恢复碱性的混凝土的抗碳化性能并不及未碳化的原始混凝土；且随着混凝土内粉煤灰或矿渣的掺入，再碱化后混凝土的抗碳化性能逐渐降低。
　　4．未再碱化和再碱化后的混凝土试件，钢筋混凝土的粘结性能都是随着矿物掺合料掺量的增加而不断下降；在相同矿物掺合料的掺量下，再碱化后试件的粘结性能均小于未再碱化的试件。
　　5．根据试验结果回归得到再碱化技术的控制模型，编制了碳化混凝土再碱化技术应用的施工指南。并通过实际工程应用验证了再碱化技术的可操作性及有效性。

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注释表

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究中存在的不足

1.4本文研究内容

第二章混凝土试件制备及再碱化试验方案

2.1试验原材料

2.2混凝土试件的设计与制备

2.3再碱化试验方案

第三章再碱化参数对再碱化效果影响试验研究

3.1试验设计

3.2试验与现象

3.3试验结果与分析

3.4本章小结

第四章矿物掺合料对再碱化后性能的影响

4.1混凝土配合比与测试结果

4.2矿物掺合料对再碱化效果影响分析

4.3矿物掺合料对再碱化后抗碳化性能影响分析

4.4矿物掺合料对再碱化后粘结性能影响分析

4.5本章小结

第五章碳化混凝土再碱化技术控制模型

5.1再碱化过程控制理论

5.2基于试验结果的再碱化控制模型

5.3本章小结

第六章碳化混凝土再碱化技术施工指南

6.1再碱化技术施工准备

6.2再碱化技术操作过程

6.3再碱化效果检测

6.4本章小结

第七章工程应用

7.1工程概况

7.2再碱化技术应用

7.3本章小结

第八章总结与展望

8.1总结

8.2展望

参考文献

致谢

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