混凝土碳化的影响因素及其控制措施
空气、土壤或地下水中酸性物质，如CO2、HCl、SO2、Cl2深入混凝土表面，与水泥石中的碱性物质发生反应的过程称为混凝土的中性化。混凝土在空气中的碳化是中性化最常见的一种形式，它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用很复杂的一种物理化学过程。在某些条件下，混凝土的碳化会增加其密实性，提高温凝土的抗化学腐蚀能力，但由于碳化会降低混凝土的碱度，破坏钢筋表面的钝化膜，使混凝土失去对钢筋的保护作用，给混凝土中钢筋锈蚀带来不利的影响。同时，混凝土碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。由此可见，混凝土的碳化对钢筋混凝土结构的耐久性有很大的影响。因此，混凝土碳化机理、影响因素及其控制的分析很重要。
混凝土的碳化机理1碳化反应11混凝土的碳化机理11碳化反应1
混凝土的基本组成材料为水泥、水、砂和石子，其中的水泥与水发生水化反应，生成的水化物自身具有强度称为水泥石，同时将散粒状的砂和石子粘结起来，成为一个坚硬的整体。混凝土的碳化，是指水泥石中的水化产物与周围环境中的二氧化碳作用，生成碳酸盐或其他的物质的现象。碳化将使混凝土的内部组成及组织发生变化。由于混凝土是一个多孔体，在其内部存在大小不同的毛细管、孔隙、气泡，甚至缺陷等。空气中的二氧化碳首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中，而后溶解于毛细管中的液相，与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸三钙、硅酸二钙等水化产物相互作用，形成碳酸钙。所以，混凝土碳化也可用下列化学反应表示
CO2H2OH2CO3
CaOH2H2CO3CaCO32H2O
3CaO2SiO23H2O3H2CO33CaCO32SiO26H2O
2CaOSiO24H2O2H2CO32CaCO3SiO26H2O
可以看出，混凝土的碳化是在气相、液相、和固相中进行的一个复杂的多相物理化学连续过程。
碳化反应进展模式812碳化反应进展模式8
在混凝土的细孔溶液中，存在着较多的K、Na和与之平衡的OH，Ca的浓度很低。CO2与细孔溶液中的H2O反应进而转化为H和CO23，然后H与固相CaOH2中OH结
f合生成H2O，从而CaOH2溶解；CO23选择性地与少量Ca结合生成CaCO3沉淀。如图1所示。
2影响混凝土碳化的因素
混凝土的碳化是伴随着CO2气体向混凝土内部扩散，溶解于混凝土孔隙内的水，再与水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。所以，混凝土的碳化速度取决于CO2的扩散速度及CO2与混凝土成分的反应性。CO2的扩散速度又受混凝r