【综述评论】预防碳化提高钢筋混凝土的耐久性

唐明述
（南京工业大学，江苏 南京210009）

[ 摘要] 碳化是影响混凝土耐久性的一个重要因素，将加速混凝土中钢筋的腐蚀，从而缩短工程寿命。目前碳化破坏引起更加特 别的重视, 因全球关心的气候变化过程实质上就是空气中CO2 浓度增加的过程。其次是因为使用高掺量混合材加剧了水泥的碳化 破坏。加以高速发展新的基础设施，其中地下工程、地铁、火车站、城市中心等地的微气候中CO2 的浓度显著增加。在施工过程 中若养护不够，表面层空隙率增加, 将更加加重CO2 的腐蚀程度。本文将详细叙述这些因素，并提出解决碳化问题应采取的措施。

 [ 关键词] 碳化；钢筋腐蚀；混凝土致密度

1 碳化的物理化学过程
水泥的水化产物是高碱性的。水泥熟料中CaO 含量一般为64%，水化生成物均为高碱度的，完全达到平衡之后，还形成多余的20% 左右的Ca(OH)2。空气中的CO2 溶于水后形成碳（在高pH 条件下，形成CO2 -3 ），必然与碱性化合物发生反应使其中性化。水泥所有的水化产物均会碳化，其反应如下：
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
水化硅酸钙+CO2 →各种中间产物→ CaCO3+SiO2·nH2O+H2O
水化铝酸钙 + CO2 → CaCO3 + 水化氧化铝
水化铁铝酸钙 + CO2 → CaCO3 + 水化氧化铝和氧化铁
钙矾石 + CO2 → CaCO3 + 石膏 + 水化氧化铝
由于水泥水化产物中含有20%Ca(OH)2 固相，其溶解度又很大，因此，首先消耗的是Ca(OH)2。其他水化产物在溶液中保持一定的Ca2+ 浓度与其平衡。碳酸与其反应生成碳酸钙，使其继续溶解，完全碳化后就只有碳酸钙，石膏和氧化硅、氧化铝和氧化铁的水化产物。
……

[ 作者简介] 唐明述（1929-）, 男，教授，博士生导师，中国工 程院院士。
[ 单位地址] 南京市浦口区浦珠南路30 号（211816）