【砼碳化深度怎么测】养护方法对C25混凝土碳化深度的影响

摘要：研究了不同养护方式、不同养护时间对C25混凝土碳化深度的影响。结果表明，随着养护时间的增加，混凝土的抗碳化性能越来越好。养护结束后，随着时间的推移，混凝土的碳化深度越来越大。在实际施工中，应采用延长拆除时间、湿毡包装管理及塑料包膜养护方式养护混凝土。

关键词：维修方法；保存时间碳化深度

碳化深度是评价混凝土耐久性的重要指标，也是混凝土施工后工地回弹关注的焦点[1]。混凝土碳化的本质，即水泥的水合产物与周围环境的二氧化碳发生化学反应，产生碳酸钙或其他物质，降低混凝土内部的碱度。此外，碳酸钙比原反应物体积大，因此碳化反应产生的体积膨胀，可以填满混凝土内部原有的洞，从而提高混凝土的密度，提高强度，改善混凝土的渗透性。CO2和O2会在一定程度上阻碍混凝土内部扩散[2]。相反，碳化反应会降低混凝土内部的碱度，使内部pH值降低，钢筋表面的钝化膜就会被破坏，从而腐蚀钢筋锈蚀，减少钢筋混凝土的寿命。

本研究主要从工程实践的角度比较研究了不同养护方式、不同养护时间对C25混凝土抗碳化性能的影响，为工程实践中混凝土结构的养护提供参考。

1试验计划

1.1试验原材料

水泥：华润水泥有限公司轮丰牌P.O 42.5普通硅酸盐水泥，28d抗压强度为52.3MPa。

粉煤灰：漳州某电厂生产的F级级灰色，45m体剩余量为18.5%，需求比为97%，燃烧量为2.1%。

矿粉：龙海某公司生产的S95级矿渣粉，比表面积470 m2/kg，流动性比例为99%。

粗集料：粒径连续5 ~ 31.5毫米的分级天然砂砾。

细集料：天然河川砂，细度系数2.7，含泥量为1.0%。

掺合料：福建某公司生产的Point-400S聚碳酸酯减水剂固体量为10.8%，降低率为18%。

水：自来水。

酚酞试剂：市面上某公司生产的无色酚酞试剂。

硬化剂：商业销售的公司生产的防碳化剂。

1.2试验合作费和样品制备

实验使用了预拌混凝土生产中常用的C25泵送混凝土的实际生产成本，见表1。

表1 C40混凝土配合比kg/m3

根据水泥、粉煤灰、矿粉、粗骨料、水减水剂248423282310061744.83表1的配合比，强度等级为C25的混凝土立方体原型、三套原型、原型的尺寸为100毫米100毫米100毫米，如果没有特殊说明，原型均被视为成型24h后拆除。

1.3点的保养

本实验中混凝土试件的养护方法共有6种，如下。

S1:喷灌护理，四种护理方法：S1-1、S1-2、S1-3、S1-4，分别在试片解体后，将水喷洒到3d、7d、14d、28d，然后放入空气中，自然养护到实验年龄。

S2:塑料包膜养护，共4种养护方法：S2-1、S2-2、S2-3、S2-4分别在试样成型后将塑料包膜养护为3d、7d、14d、28d，放入空气中进行自然养护的实验

S3:湿毡包裹有4种养护方法：S3-1、S3-2、S3-3、S3-4，分别在试件脱发后，将湿毡包裹以3d、7d、14d、28d的形式进行养护，并放入空气中进行自然养护，直至试验年龄。

S4:延长拆卸时间维护，四种维护方法：S3-1、S3-2、S3-3、S3-4的分时时间分别延长到3d、7d、14d、28d，然后放入空气中进行自然养护，一直到实验年龄。

S5:喷雾养护剂养护，原型拆卸后直接喷洒养护剂，放入空气中，使自然养护剂达到实验年龄。

S6:自然养护，分解原型后直接放入空气中，自然养护到实验年龄。

1.4试件碳化深度的测试方法和原理

测试方法：在到实验年龄的试样表面打孔，用无色酚酞试剂喷雾进行碳化深度测试。

测试原理：遇到无色酚酞试剂碱性物质就会变成粉红色。也就是说，未碳化的混凝土在无色酚酞试剂发生后会变成红色，碳化的中性混凝土在无色酚酞试剂发生时不会变色。

2考试结果和分析

2.1测试结果

根据本试验的年龄、养护方式，混凝土碳化深度值的结果见表2。

表2测试结果

养护方法编号养护天数(d)28d碳化深度(mm)60d碳化深度(mm)90d碳化深度(mm)S1:喷水养护S1-131.53.03.5 S1-271.252

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S1-3141.02.03.5
S1-4280.501.251.75
S2：塑料包膜养护S2-131.252.253.25S2-270.751.52.5
S2-3140.251.02.0
S2-4280.250.751.5
S3：湿毛毡包裹养护S3-131.02.03.0S3-270.51.752.5
S3-3140.51.01.5
S3-4280.01.01.25
S4：延长拆模时间S4-130.752.03.0S4-270.251.52.0
S4-3140.251.01.5
S4-4280.00.751.0
S5：喷养护剂养护S5-1.02.253.25S6：自然养护S6-1.53.04.0

2.2养护时间对C25混凝土碳化性能的影响

图1 洒水养护时间对混凝土碳化性能的影响 图2 塑料包膜养护时间对混凝土碳化性能的影响

图1是强度等级为C25的试块在不同洒水养护时间下不同龄期的碳化深度。由图1可知，所有洒水养护试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长碳化深度增加；早期洒水养护时间越长，其28d、60d碳化深度值越小，洒水养护3d、7d、14d和28d再自然养护至28d的碳化深度值分别为1.5mm、1.25mm、1.0mm和0.50mm，养护至60d深度值分别为3.0mm、2.5mm、2.0mm和1.25mm；洒水养护3d、7d和14d后再自然养护至90d的碳化深度值一样，均为3.5mm，洒水养护28d再自然养护至90d的碳化深度值仅为1.75mm。综上所述，延长洒水养护时间有利于提高混凝土碳化性能；洒水养护时间不超过28d时，对混凝土28d和60d碳化深度值影响较大，对90d碳化深度影响较小。

图2是强度等级为C25的试块在不同塑料包膜养护时间下不同龄期的碳化深度。由图2可知，所有塑料包膜养护试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；除塑料包膜养护14d和28d再自然养护至28d的碳化深度值相同，均为0.25mm外，早期塑料包膜养护时间越长，试件的28d、60d和90d碳化深度值越小，尤其是当塑料包膜养护不少于14d时，混凝土早期碳化深度很低，后期碳化深度亦较低。综上所述，延长塑料包膜养护时间有利于提高混凝土碳化性能，且塑料包膜养护时间不宜少于14d。

图3湿毛毡包裹养护时间对混凝土碳化性能的影响 图4 延长拆模养护时间对混凝土碳化性能的影响

图3是强度等级为C25的试块在不同湿毛毡包裹养护时间下不同龄期的碳化深度。由图3可知，所有湿毛毡包裹养护试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；除湿毛毡包裹养护7d和14d再自然养护至28d的碳化深度值相同（均为0.50mm）、养护14d和28d再自然养护至60d的碳化深度值相同（均为1.0mm）外，早期湿毛毡包裹养护时间越长，试件的28d、60d和90d碳化深度值越小，且湿毛毡包裹养护14d和28d再自然养护至90d的碳化深度值相差较小，分别为1.5mm和1.25mm。综上所述，延长湿毛毡包裹养护时间有利于提高混凝土碳化性能，且湿毛毡包裹养护的最佳养护时间为14d。

图4是强度等级为C25的试块在不同延长拆模时间养护下不同龄期的碳化深度。由图4可知，所有延长拆模时间养护试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；除延长拆模时间7d和14d再自然养护至28d的碳化深度值相同，均为0.25mm外，早期延长拆模时间越长，试件的28d、60d和90d碳化深度值越小，且延长拆模时间7d和14d再自然养护至60d和90d的碳化深度值均相差较小，分别为1.5mm和1.0mm、2.0mm和1.5mm。综上所述，延长拆模时间有利于提高混凝土碳化性能，考虑到实际工程模板周转，延长拆模的适宜时间为7d。

图5是强度等级为C25的试块在喷养护剂养护和自然养护下不同龄期的碳化深度。由图5可知，两种养护方式下，试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；喷养护剂养护的试件在不同龄期的碳化深度值均低于自然养护。综上所述，喷养护剂养护有利于提高混凝土碳化性能。

2.2.3养护方式对C25混凝土碳化性能的影响

图6 不同养护方式养护3d对混凝土碳化性能的影响 图7不同养护方式养护7d对混凝土碳化性能的影响

图6是强度等级为C25的试块在不同养护方式养护3d下不同龄期的碳化深度。由图6可知，所有养护方式试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；不同养护方式养护3d再自然养护至28d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护＜湿毛毡包裹养护和喷养护剂养护＜塑料包膜养护＜洒水养护和自然养护；不同养护方式养护3d再自然养护至60d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和湿毛毡包裹养护＜喷养护剂养护和塑料包膜养护＜洒水养护和自然养护；不同养护方式养护3d再自然养护至90d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和湿毛毡包裹养护＜喷养护剂养护和塑料包膜养护＜洒水养护＜自然养护。综上所述，在早期养护时间为3d时，各养护方式对混凝土碳化性能影响从劣至优的顺序依次为：自然养护＜洒水养护＜喷养护剂养护和塑料包膜养护＜延长拆模时间养护和湿毛毡包裹养护。

图7是强度等级为C25的试块在不同养护方式养护7d下不同龄期的碳化深度。由图7可知，所有养护方式试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；不同养护方式养护7d再自然养护至28d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护＜湿毛毡包裹养护＜塑料包膜养护＜喷养护剂养护＜洒水养护＜自然养护；不同养护方式养护7d再自然养护至60d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和塑料包膜养护＜湿毛毡包裹养护＜喷养护剂养护＜洒水养护＜自然养护；不同养护方式养护7d再自然养护至90d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护＜湿毛毡包裹养护和塑料包膜养护＜喷养护剂养护＜洒水养护＜自然养护。综上所述，在早期养护时间为7d时，各养护方式对混凝土碳化性能影响从劣至优的顺序依次为：自然养护＜洒水养护＜喷养护剂养护＜湿毛毡包裹养护和塑料包膜养护＜延长拆模时间养护。

图8 不同养护方式养护14d对混凝土碳化性能的影响 图9不同养护方式养护28d对混凝土碳化性能的影响

图8是强度等级为C25的试块在不同养护方式养护14d下不同龄期的碳化深度。由图8可知，所有养护方式试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；不同养护方式养护14d再自然养护至28d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和塑料包膜养护＜湿毛毡包裹养护＜喷养护剂养护和洒水养护＜自然养护；不同养护方式养护14d再自然养护至60d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护、塑料包膜养护和湿毛毡包裹养护＜洒水养护＜喷养护剂养护＜自然养护；不同养护方式养护14d再自然养护至90d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和湿毛毡包裹养护＜塑料包膜养护＜喷养护剂养护＜洒水养护＜自然养护。综上所述，在早期养护时间为14d时，各养护方式对混凝土碳化性能影响从劣至优的顺序依次为：自然养护＜洒水养护＜喷养护剂养护＜塑料包膜养护＜延长拆模时间养护和湿毛毡包裹养护。

图9是强度等级为C25的试块在不同养护方式养护28d下不同龄期的碳化深度。由图9可知，所有养护方式试件的碳化深度随碳化龄期的发展趋势一致，均为随碳化龄期的延长，碳化深度增加；不同养护方式养护28d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和湿毛毡包裹养护＜塑料包膜养护＜洒水养护＜喷养护剂养护＜自然养护；不同养护方式养护28d再自然养护至60d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护和塑料包膜养护＜湿毛毡包裹养护＜洒水养护＜喷养护剂养护＜自然养护；不同养护方式养护28d再自然养护至90d的碳化深度值顺序为：延长拆模时间养护＜湿毛毡包裹养护＜塑料包膜养护＜洒水养护＜喷养护剂养护＜自然养护。综上所述，在早期养护时间为28d时，各养护方式对混凝土碳化性能影响从劣至优的顺序依次为：自然养护＜喷养护剂养护＜洒水养护＜塑料包膜养护＜湿毛毡包裹养护＜延长拆模时间养护。

3结论

（1）不同养护方式、不同养护龄期对混凝土不同测试龄期的碳化性能影响较大；

（2）相同养护方式，混凝土的碳化深度随测试龄期的延长而增加；

（3）同种养护方式和测试龄期，混凝土的碳化深度随养护时间的延长而降低；

（4）在工程实践中宜选用延长拆模时间、湿毛毡包裹养护和塑料包膜养护方式来养护混凝土，以减小混凝土的碳化深度，提高混凝土的抗碳化性能，从而延长混凝土结构的使用寿命。