.924 北京科技大学学报 第30卷 的形成，粗化了混凝土的孔结构，即增加了>30nm 土中的扩散速度与混凝土的孔径平方成正比]，因 的毛细孔数量，降低了凝胶孔数量，氯离子在混凝 而碳化增加了氯离子在混凝土中的扩散速度 100r 0.4r a (b) 80 一·一浸泡 一■一浸泡 一A一碳化28d+浸泡 0.3 一◆一碳化28d+浸泡 60 0.2 40F 20 100 102 103 10 10 10 101 102 103 10 105 孔径mm 孔径mm 图3静浆孔结构.(a)累积体积分布；(b)微分体积分布 Fig-3 Pore structure of paste with the same W/B as XLHI concrete:(a)cumulative volume:(b)differential pore volume 混凝土中钢筋附近自由氯离子含量达到临界值 量，从而降低了NaCl与其生成CaCl2的量，即降低 是钢筋锈蚀的主要诱因，因而混凝土对氯离子的结 了Friedel'S的生成量；此外，快速碳化降低了混凝 合能力也是影响其耐久性的主要因素，与混凝土同 土的pH值，增加了Friedel'S的溶解度，从而也降低 条件腐蚀的静浆表层(0~8mm)的DSC曲线如图4 了混凝土对氯离子的结合能力·这与自由氯离子测 所示· 试结果是一致的 0.4 3结论 浸泡 0.2 (1)混凝土碳化后浸泡到NaCl溶液中，不改变 氯离子在混凝土中的扩散规律，但增加了混凝土中 0- 的氯离子含量，提高了混凝土表观氯离子扩散系数； 碳化28d+浸泡 且随碳化时间增加，增加幅度越大， 0.2 Friedel'S (2)C50混凝土在单一氯盐溶液中浸泡腐蚀， 其氯离子结合能力大约为0.31~0.35；快速碳化 0.4 200 400 600 800 14d后再浸泡腐蚀，其氯离子结合能力降低了30% 温度/℃ 左右；碳化28d后，降低了40%~47%. 图4静浆在不同腐蚀条件的DSC曲线 (3)快速碳化粗化了混凝土的孔结构，其大于 Fig.4 DSC curves of paste with different corrosion types 30nm的毛细孔数量增加了11%，其最可几孔径增 加了17nm,增加了氯离子在混凝土中的渗透速度. 由图4可知：静浆在两种腐蚀制度下，其DSC 快速碳化降低了混凝土中Friedel'S生成量，降低了 曲线形式基本一致，除了Ca(0H)2分解(450℃)、石 膏以及水化产物脱水(100~170℃)形成的波谷外， 混凝土对氯离子的化学结合能力，增加了混凝土中 在325℃附近还形成了吸热波谷，根据文献[13]报 自由氯离子含量， 道，该处主要是由于Friedel'S分解吸热导致的，比 参考文献 较静浆在两种腐蚀制度下的波谷面积大小，显然直 [1]Sun J.Discussion on some key technical issues for design con 接浸泡腐蚀大于快速碳化28d十浸泡腐蚀，这表 struction of undersea tunnels.Chin J Rock Mech Eng.2006,25 明：碳化降低了混凝土中Friedel'S生成量，即降低 (8):1513 了混凝土对氯离子的化学结合能力，分析其原因， (孙钧，海底隧道工程设计施工若干关键技术的商榷.岩石力 混凝土对氯离子结合能力可以简单表示如下： 学与工程学报，2006,25(8)：1513) C4AHs十Ca(OH)2+NaCI十H0→ [2]Lv M.Grov E.Nilsen B,et al.Norwegian experience in subsea tunneling.Chin J Rock Mech Eng.2005,24(23):4219 C3A-CaCl2.12H2O(Friedel 'S)+NaOH. (吕明，Grov E,Nilsen B,等.挪威海底隧道经验，岩石力学 显然，快速碳化降低了混凝土中的Ca(OH)z含 与工程学报，2005,24(23)：4219)的形成‚粗化了混凝土的孔结构‚即增加了＞30nm 的毛细孔数量‚降低了凝胶孔数量．氯离子在混凝 土中的扩散速度与混凝土的孔径平方成正比［12］‚因 而碳化增加了氯离子在混凝土中的扩散速度． 图3 静浆孔结构．（a） 累积体积分布；（b） 微分体积分布 Fig．3 Pore structure of paste with the same W／B as XLHI concrete：（a） cumulative volume；（b） differential pore volume 混凝土中钢筋附近自由氯离子含量达到临界值 是钢筋锈蚀的主要诱因‚因而混凝土对氯离子的结 合能力也是影响其耐久性的主要因素．与混凝土同 条件腐蚀的静浆表层（0～8mm）的 DSC 曲线如图4 所示． 图4 静浆在不同腐蚀条件的 DSC 曲线 Fig．4 DSC curves of paste with different corrosion types 由图4可知：静浆在两种腐蚀制度下‚其 DSC 曲线形式基本一致‚除了 Ca（OH）2 分解（450℃）、石 膏以及水化产物脱水（100～170℃）形成的波谷外‚ 在325℃附近还形成了吸热波谷‚根据文献［13］报 道‚该处主要是由于 Friedel’S 分解吸热导致的‚比 较静浆在两种腐蚀制度下的波谷面积大小‚显然直 接浸泡腐蚀大于快速碳化28d＋浸泡腐蚀．这表 明：碳化降低了混凝土中 Friedel’S 生成量‚即降低 了混凝土对氯离子的化学结合能力．分析其原因‚ 混凝土对氯离子结合能力可以简单表示如下： C4AH6＋Ca（OH）2＋NaCl＋H2O C3A·CaCl2·12H2O（Friedel’S）＋NaOH． 显然‚快速碳化降低了混凝土中的 Ca（OH）2 含 量‚从而降低了 NaCl 与其生成 CaCl2 的量‚即降低 了 Friedel’S 的生成量；此外‚快速碳化降低了混凝 土的 pH 值‚增加了Friedel’S 的溶解度‚从而也降低 了混凝土对氯离子的结合能力．这与自由氯离子测 试结果是一致的． 3 结论 （1） 混凝土碳化后浸泡到 NaCl 溶液中‚不改变 氯离子在混凝土中的扩散规律‚但增加了混凝土中 的氯离子含量‚提高了混凝土表观氯离子扩散系数； 且随碳化时间增加‚增加幅度越大． （2） C50混凝土在单一氯盐溶液中浸泡腐蚀‚ 其氯离子结合能力大约为0∙31～0∙35；快速碳化 14d后再浸泡腐蚀‚其氯离子结合能力降低了30％ 左右；碳化28d 后‚降低了40％～47％． （3） 快速碳化粗化了混凝土的孔结构‚其大于 30nm 的毛细孔数量增加了11％‚其最可几孔径增 加了17nm‚增加了氯离子在混凝土中的渗透速度． 快速碳化降低了混凝土中 Friedel’S 生成量‚降低了 混凝土对氯离子的化学结合能力‚增加了混凝土中 自由氯离子含量． 参 考 文 献 ［1］ Sun J．Discussion on some key technical issues for design con￾struction of undersea tunnels．Chin J Rock Mech Eng‚2006‚25 （8）：1513 （孙钧．海底隧道工程设计施工若干关键技术的商榷．岩石力 学与工程学报‚2006‚25（8）：1513） ［2］ Lv M‚Grov E‚Nilsen B‚et al．Norwegian experience in subsea tunneling．Chin J Rock Mech Eng‚2005‚24（23）：4219 （吕明‚Grov E‚Nilsen B‚等．挪威海底隧道经验．岩石力学 与工程学报‚2005‚24（23）：4219） ·924· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷