混凝土表面處理對水泥基材料滲透性和微觀結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、混凝土的諸多性能，如滲透性、抗碳化、抗氯離子侵蝕及力學性能等諸多性能均受到表面層質(zhì)量的影響。低質(zhì)量的表面層容易開裂，最終導致混凝土的劣化。相較于其他眾多保護措施，混凝土表面處理是一種經(jīng)濟且有效地提高混凝土耐久性的方法。許多學者在混凝土表面處理方面做過深入的研究，但絕大部分研究都是基于有機表面處理，很少針對無機表面處理方法。雖然有機表面處理能有效地提高水泥基材料的耐久性，但多是具有揮發(fā)性的有機化合物和有機涂層，其在制造及使用過程中易污染空

2、氣，且容易在紫外線、高溫下老化。鑒于此，本研究圍繞氟硅酸鹽類、硅酸鹽類和碳酸鹽類表面處理劑以及CO2表面處理等4大類無機表面處理方法對水泥基材料耐久性和微觀結(jié)構(gòu)的影響展開。
　　首先，通過吸水率實驗測試了4類無機表面處理方法對水滲透性的影響，此外通過水蒸氣滲透性和氯離子遷移系數(shù)評價它們對水泥基材料滲透性的影響。結(jié)果表明，4類表面處理劑在改善混凝土水滲透性方面均有較好的作用，且氟硅酸鹽、硅酸鹽和CO2表面處理都能降低水泥基材料的水蒸

3、氣滲透性和氯離子遷移系數(shù)。此外，大多數(shù)無機表面處理劑需要一定的養(yǎng)護時間才能發(fā)揮出較好的保護作用。氟硅酸鎂需要7d，模數(shù)為2的水玻璃需要14d，而模數(shù)為3的水玻璃在14d后才能顯現(xiàn)其優(yōu)勢。氟硅酸鈉預處理不僅能改善水玻璃處理劑的早期效果，還能提高其對于抵抗氯離子侵蝕的能力。碳酸氫鈉所需的作用時間較短，但最終處理效果不如碳酸鈉處理。對于CO2表面處理，水灰比越低，碳化時間越長，其處理效果越好。并且后期水養(yǎng)對于CO2表面處理的效果也有改善作用。

4、
　　此外，通過熱重分析、紅外分析和環(huán)境掃描電鏡等先進測試手段對氟硅酸鹽類和硅酸鹽類處理劑、碳酸鹽表面處理劑以及CO2表面處理等無機表面處理方法對微觀結(jié)構(gòu)的影響進行了測試。結(jié)果表明，氟硅酸鹽和硅酸鹽表面處理能降低基體表面層的孔隙率，且降低臨界孔徑和大于100nm的有害孔比例。經(jīng)過氟硅酸鹽和硅酸鹽表面處理后基體表層漿體的化學成分發(fā)生變化，氫氧化鈣的含量減少，而碳酸鈣、C-S-H凝膠和硅凝膠的含量增加并有新的產(chǎn)物生成，其影響深度約3-

5、4mm。其中氟硅酸鈉預處理和水玻璃處理的方法對表面層的微觀結(jié)構(gòu)改善作用最顯著，這是因為氟硅酸鈉與水玻璃之間的相互作用能夠形成致密的硅膠薄層。對于碳酸鹽表面處理，其影響深度約3mm左右，當碳酸鈉濃度低于15％時，其孔隙率隨著濃度的增加而明顯降低，碳化程度和碳酸鈣含量隨著處理劑濃度的增加而增加，但當濃度高于15％時，孔隙率雖然繼續(xù)減小，但大孔所占比例增加，且C-S-H含量明顯減小。CO2表面處理能夠在水泥基材料表面形成1-2mm的致密碳化層