养护方式对C25混凝土碳化深度的影响陈贤锡，戴鹏，刘君秀，王伟 (厦门天润锦龙建材有限公司，福建 厦门 361027) 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，随时间的增加，混凝土的碳化深度越来越大；在实际工程中，宜采用延长拆模时间、湿毛毡包裹养护和塑料包膜养护方式养护混凝土。 关键词：养护方式；养护时间；碳化深度； 碳化深度是评价混凝土耐久性优劣的一个重要指标，也是混凝土施工后，工地回弹关注的焦点 [1]。混凝土碳化的实质，即水泥的水化产物与周围环境中的CO2发生化学反应，生成碳酸钙或其他物质，从而降低了混凝土内部的碱度。并且由于碳酸钙体积比原反应物体积大，因此碳化反应引起的体积膨胀，可能会填充混凝土内部原有的孔隙，进而增加了混凝土的密实度，提高其强度，改善混凝土的渗透性能，在一定程度上可以阻碍CO2和O2向混凝土内部扩散[2]。但另一方面，由于碳化反应降低了混凝土内部的碱度，其内部的pH值降低，将会破坏钢筋表面钝化膜，引起钢筋锈蚀，降低钢筋混凝土的使用寿命。 本研究主要从工程实践的角度出发，对比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，从而为工程实践中混凝土结构的养护提供参考。 1 试验方案1.1 试验原材料水泥：华润水泥有限公司润丰牌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类Ⅱ级灰，45μm筛筛余为18.5%，需水量比为97%，烧失量为2.1%。 矿粉：龙海某公司生产的S95级矿渣粉，比表面积为470 m2/ kg，流动度比为99%。 粗骨料：粒径为5～31.5mm连续级配天然碎石。 细骨料：天然河砂，细度模数为2.7，含泥量为1.0 %。 外加剂：福建某公司生产的Point-400S聚羧酸减水剂，含固量为10.8%，减水率为18%。 水：自来水。 酚酞试剂：市售某公司生产的无色酚酞试剂。 养护剂：市售某公司生产的抗碳化养护剂。 1.2试验配合比及样品制备试验采用预拌混凝土生产常用的C25泵送混凝土实际生产配合比，见表1。 表1 C40混凝土配合比 kg/m3
按照表1的配合比制备强度等级为C25的混凝土立方体试件，三个试件一组，试件的尺寸为100mm×100mm×100mm，如无特别说明，试件均视为成型24h后拆模。 1.3 试件的养护本试验中对混凝土试件的养护方式共有6种，如下： S1：洒水养护，共有4种养护方式：S1-1、S1-2、 S1-3和 S1-4分别为试件拆模后洒水养护至3d、7d、14d和28d后，再放置到空气中进行自然养护至试验龄期； S2：塑料包膜养护，共有4种养护方式：S2-1、S2-2、 S2-3和 S2-4分别为试件拆模后塑料包膜养护至3d、7d、14d和28d后，再放置到空气中进行自然养护至试验龄期； S3：湿毛毡包裹养护，共有4种养护方式：S3-1、S3-2、 S3-3和 S3-4分别为试件拆模后湿毛毡包裹养护至3d、7d、14d和28d后，再放置到空气中进行自然养护至试验龄期； S4：延长拆模时间养护，共有4种养护方式：S3-1、S3-2、 S3-3和 S3-4的试件拆模时间分别延长至3d、7d、14d和28d后，再放置到空气中进行自然养护至试验龄期； S5：喷养护剂养护，试件拆模后直接喷涂养护剂，放置到空气中进行自然养护至试验龄期； S6：自然养护，试件拆模后，直接放置到空气中进行自然养护至试验龄期。 1.4 试件碳化深度测试方法及原理测试方法：在养护至试验龄期的试件表面开孔，喷涂无色酚酞试剂进行碳化深度测试。 测试原理：无色酚酞试剂遇到碱性物质会变成粉红，即未经碳化的混凝土遇到无色酚酞试剂后会变成红色，而被碳化后的中性混凝土遇到无色酚酞试剂则不会变色。 2 试验结果与分析2.1试验结果本试验不同龄期、不同养护方式下混凝土碳化深度值结果，见表2。 表2 试验结果
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。 。 5月14-16日 山东青岛 2017'中国混凝土企业家高峰论坛 详情点击下图 |
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