混凝土表面處理對(duì)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(xué)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(kāi)裂，最終導(dǎo)致混凝土的劣化。相較于其他眾多保護(hù)措施，混凝土表面處理是一種經(jīng)濟(jì)且有效地提高混凝土耐久性的方法。許多學(xué)者在混凝土表面處理方面做過(guò)深入的研究，但絕大部分研究都是基于有機(jī)表面處理，很少針對(duì)無(wú)機(jī)表面處理方法。雖然有機(jī)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(jī)化合物和有機(jī)涂層，其在制造及使用過(guò)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(wú)機(jī)表面處理方法對(duì)水泥基材料耐久性和微觀結(jié)構(gòu)的影響展開(kāi)。
　　首先，通過(guò)吸水率實(shí)驗(yàn)測(cè)試了4類無(wú)機(jī)表面處理方法對(duì)水滲透性的影響，此外通過(guò)水蒸氣滲透性和氯離子遷移系數(shù)評(píng)價(jià)它們對(duì)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(wú)機(jī)表面處理劑需要一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間才能發(fā)揮出較好的保護(hù)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(shì)。氟硅酸鈉預(yù)處理不僅能改善水玻璃處理劑的早期效果，還能提高其對(duì)于抵抗氯離子侵蝕的能力。碳酸氫鈉所需的作用時(shí)間較短，但最終處理效果不如碳酸鈉處理。對(duì)于CO2表面處理，水灰比越低，碳化時(shí)間越長(zhǎng)，其處理效果越好。并且后期水養(yǎng)對(duì)于CO2表面處理的效果也有改善作用。

4、
　　此外，通過(guò)熱重分析、紅外分析和環(huán)境掃描電鏡等先進(jìn)測(cè)試手段對(duì)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(wú)機(jī)表面處理方法對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了測(cè)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(guò)氟硅酸鹽和硅酸鹽表面處理后基體表層漿體的化學(xué)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(yù)處理和水玻璃處理的方法對(duì)表面層的微觀結(jié)構(gòu)改善作用最顯著，這是因?yàn)榉杷徕c與水玻璃之間的相互作用能夠形成致密的硅膠薄層。對(duì)于碳酸鹽表面處理，其影響深度約3mm左右，當(dāng)碳酸鈉濃度低于15％時(shí)，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(dāng)濃度高于15％時(shí)，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