不同環(huán)境下表面處理后混凝土的碳化性能,比較了三種不同環(huán)境下經(jīng)硅烷表面處理后混凝土的碳化速度系數(shù)沒,如圖5.6所示。由圖可見,混凝土的碳化速度系數(shù)在室外雨淋環(huán)境下最大。在室外無雨淋環(huán)境下次之,在一般室內(nèi)環(huán)境最小。由于室外雨淋的環(huán)境最為惡劣,所以其碳化速度系數(shù)最大,而室外無雨淋和室內(nèi)環(huán)境相近(雖然CO2濃度在室內(nèi)較高,但其濕度大為降低),結(jié)果其碳化速度系數(shù)相近。

海洋環(huán)境下的構(gòu)筑物往往受到潮汐和飛濺浪花的影響,再加上空氣濕度較高,較高的外部環(huán)境濕度條件必然會影響到混凝土的碳化發(fā)展。Schueremans等對1993年建造的碼頭(見圖4.28)取芯,使用酚酞溶液測量測定其碳化深度,結(jié)果見表5.1。

從表中數(shù)據(jù)可知未做表面處理混凝土不存在完全碳化區(qū),這與文獻的研究結(jié)果一致,對經(jīng)長期暴漏的沿海碼頭進行鉆芯取樣分析,經(jīng)檢測僅存在一定深度的部分碳化區(qū),這主要是由于碼頭所處潮汐區(qū)及其附近環(huán)境相對濕度非常高,混凝土長時間處于高度水浸潤態(tài),這種情況下CO2有效擴散系數(shù)非常低,難以擴散到混凝土內(nèi)部,因此碳化反應(yīng)無法充分進行,降低了混凝土的碳化速度。表面處理后的混凝土的碳化深度在潮汐區(qū)處增加到4~6mm,在潮汐區(qū)上部增加8~12mm,碳化程度高出未經(jīng)表面處理的混凝土。其主要原因在于硅烷滲入混凝土表層后,赤水作用使其水分含量降低,方便了CO2向混凝土內(nèi)部的擴散,在這種情況下硅烷類滲透型涂料起到了加速CO2擴散的作用。文獻對海洋環(huán)境下暴露15年后經(jīng)表面處理混凝土的碳化情況進行測定,的出了類似結(jié)論,如圖5.7

需要指出的是,沿海環(huán)境下氯離子侵蝕是導致混凝土破壞的主要原因,滲透型涂料表面處理盡管加快了潮汐區(qū)及其附近環(huán)境下的混凝土碳化,但碳化程度仍然比較低,不是混凝土結(jié)構(gòu)性能劣化的主要因素。