摘要：混凝土是现代建筑的主要建材原料，不同的建筑中采用不同配比的混凝土是因为混凝土会受环境影响受到侵蚀。穿堤涵洞才用的混凝土应该是防渗透性较好、防碳化的混泥土。为了提高混凝土的耐久性，穿堤涵洞在修建时要做防碳化处理，但是在实际的混凝土应用中，混凝土碳化所受因素较多，因此很难避免，只能做好预防和治理。本文以穿堤涵洞混凝土的建筑案例为蓝本，来分析混凝土碳化造成的原因及预防措施。
关键词：混凝土；碳化；穿堤涵洞；水库泄洪；地板碳化
引言：作为建筑材料中的中要材料，混凝土的主要原料的水泥，水泥的品种是影响混凝土碳化的首要因素。其次混凝土所受自然环境的适度、酸碱度也是影响混凝土碳化的重要因素。当穿堤涵洞中的混凝土出现碳化，就很容易引起涵洞渗水，导致出现安全隐患。为了防止更大的安全事故事故发生，水库及穿堤涵洞在使用的过程中要定期的做工程质量检测，给水库及穿堤涵洞做除险加固工作。
一、混凝土碳化原理。
混凝土的碳化是由混凝土中所含物质与自然环境中的二氧化碳、水等发生的化学反应造成的，一般化学反应越剧烈，混凝土的碳化程度就越强。当空气中二氧化碳气渗透到水库或者穿堤涵洞的混凝土内部，二氧化碳与混凝土中的碱性物质反应形成碳酸盐和水，降低混凝土的碱度从而形成碳化现象。混凝土的碳化反应式如下：
Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O
混凝土的主要原料水泥中含有可溶于水的盐类，当盐类长期处于水环境中就会生成电解质溶液，并产生静电力，在混凝土周围形成水分子层，造成水化现象。水化过程会产生大量氢氧化钙，此时如果水库或者穿堤涵洞混凝土本身出现裂缝，裂缝中就会存贮饱和氢氧化钙溶液并长期作用于混凝土结构。久而久之，碳化后的混凝土碱度降低，碳化程度严重时混凝土表面的保护层就会失去作用。混凝土碳化还会影响混凝土对钢筋的保护作用，混凝土渗水严重时钢筋就会出现生锈，降低钢筋混凝土的结构强度。由此可见，混凝土的碳化是间接性的、长期积累下形成的危害。因此，在加强水库及穿堤涵洞的混凝土质量检测，提高混凝土的安全。
二、混凝土碳化造成的原因。
（一）混凝土的龄期所致。
任何的混凝土强度都有使用的年限，随着混凝土龄期接近生命周期，混凝的结构强度就会减弱，这是不可便面的自然现象，因此在建筑行业，不同的建筑工程采用不同类型的混凝土配比材料，就是为了满足工程建筑的需要。像水库和穿堤涵洞这类的工程的年限一般比较长，因此使用的混凝土要考虑的因素也更多。一方面要考虑抗腐蚀性，另一方面还要考虑承受的压力、强度和使用周期，因此不可能面面俱到。一般在工程施工之前，会更具工程的使用生命周期对混凝土进行参数检测，测试混凝土的回弹、抗压强度、韧性及期龄等，然后选择能够适应工程需要的轻度的混凝土。虽然质量检测我混凝土的碳化预防最好了基础，但是随着期龄延长，混凝碳化作用迟早会出现。
（二）水泥的品种及质量。
水泥是混凝土的主要原料，混凝土中水泥的成分会影响水库或者穿堤涵洞的碳化速度。不同额水泥汇总含有的C3S、C2S、C3A、C4AF的标准不同的，因此会影响水泥制成混凝土之后的性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆C3S、C2S、C3A、C4AF分别影响水泥的不同质量标准，如C3S 影响水泥制混凝土的强度；C2S和C3A影响水泥的凝结硬化及速度，C2S的会影响混凝土凝结变慢，C3A会影响混凝土凝结速度的变快，并且他们所受的凝结条件不同；C4AF影响混凝土的收缩性，受温度凝结收缩的效果表现不同。因此当水泥中C3A的成分表现较多时就会影响水泥早期的温度收缩和混凝土干燥后的收缩性及抗腐蚀程度。混凝土的抗腐蚀性与抗拉性会影响混凝土机构是否出现裂缝，当水库底板、堤坝及穿堤涵洞出现的裂缝较多时就会加剧混凝土的碳化程度。水泥的粗细程度会影响混凝土的凝结效果和混凝土结构的渗水性，而在水库和穿堤涵洞混凝土结构中，混凝土的凝结性越好、密度越强，混凝土结构的抗渗水性就会越好，反之，渗水性越差，就会增加混凝土的碳化作用。
（三）工程施工时混凝土质量检测的疏忽及工程自身的问题。
施工前混凝土质量安全监测就是为了提高工程建筑中混凝土的质量安全，如果在施工之前的混凝土质量检测中出现了疏忽没能及时发现，就会直接影响施工质量，造成混凝土的碳化加剧。
三、混凝土碳化的预防措施（以水库底板和穿堤涵洞为例）。
（一）施工前期做好混凝土质量检测。
在施工前根据具体的需要先选择具体的原材料，在根据不同的材料配比方式检测不同比例的混凝土的各项性能参数，选择合适抗渗水性好、与水环境发生反应小的混凝土。在水库混凝土材料的配比上相应的降低水灰比，以增强混凝土结构的密室性和抗渗水性，减少水环境对混凝土结构化学反应碳化的程度，一次来降低碳化速度。
（二）做好混凝土结构检测及保护工作。
施工结束以后要检测混凝土结构在建筑中的作用及效果，检测其所能承受的最大强，以便为日后的水库泄洪提供参考依据。当水库的水位到达危险水位是及时泄洪，泄洪接受后按照规定检查并修补混凝土结构。水库底板出现碳化的部分要及时做防碳化处理。将原有混凝土结构表面出现的碳化部分凿除，用钢丝刷对表面进行仔细清洁，将表面清理干净，采用环氧砂浆或者细石混凝土对混凝土结构表面进行填补，填补后做裂缝灌浆，用裂缝胶对裂缝做精细化填筑处理，做好混凝土结构的防碳化处理。
（三）防治水库底板及穿堤涵洞地基混凝土结构渗漏。
在水利机构中，因为长期水环境的作用以及上下游水位差的作用很容易影响水库底板和穿堤涵闸出现渗水，严重的导致渗透破坏，因袭要及时要好水库底板及穿堤涵闸的防渗透。以穿堤涵闸为例，首先更细穿堤涵闸的建筑用料，对穿堤涵闸做渗透计算和排水计划。借着检查穿堤涵闸的裂缝情况，测试混凝土碳化的程度，凿除碳化严重的部分，进行方碳化处理。对大缝进行修补，分析小裂缝的碳化程度和可能造成的影响，对有可能有害的小裂缝做应力检测，更具检测结果采用不同的混凝土进行修补。
结语：综上所述，混凝土的碳化虽然会对水利工程造成不同程度和不同范围的影响，但是混凝土的耐久性使得碳化作用是在长期作用的结果下才会产生大的影响。因此只要做好及时检测与碳化防护处理、保护工作，就能够排除混凝土碳化对水利建筑的影响。
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论文作者:牛彩清
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
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