表面处理对混凝土碳化的影响——混凝土湿扩散的影响

混凝土内部湿度条件对其碳化发展影响很大，在无水头压力时水只能以蒸气的形式通过表面处理层，这一斥水层的存在改变了混凝土内部的湿扩散过程，从而也改变了混凝土的碳化发展情况。

由于渗透型涂料在混凝土孔隙表面形式的斥水层阻止了水分渗透，使得混凝土表面处理层部分干燥程度较高，缺乏CO2与Ca(OH)2或硅酸钙凝胶发生中和反应的水分，这一部分混凝土一般不发生碳化。实验室用酚酞溶液测定了表面处理后混凝土试件的碳化深度，结果如图5.8所示。由图5.8（a）可以看出，表面处理后，混凝土试件呈现三层颜色，第一层为粉红色，说明经表面处理后硅烷渗入混凝土表层，该层没有发生碳化；由于表层干燥，CO2气体可以轻易穿过表面处理层到达混凝土内部，混凝土内部具有碳化所需的水分，碳化反应也就是这里开始进行，碳化区部分第二层在滴上酚酞后没有发生颜色变化；由于混凝土更深部位还美哦与发生碳化，滴上酚酞后也为粉红色，为第三层。图5.8（b）中试件呈两层颜色；近表面的碳化区无颜色变化，内部未碳化区呈粉红色。

Heinrichs根据CO2在混凝土中的扩散系数，碳化反应速率以及混凝土的湿扩散性能对渗透型涂料表面处理后混凝土的碳化过程进行了数值分析。图5.9为经表面处理和未经处理的混凝土在干燥1年、5年和10年的碳化分析结果（硅烷渗透深度为10mm）。由于硅烷处理层非常干燥CO2在该层中的扩散速度很快，碳化反应从表面处理层后面的区域开始进行。表面处理后硅烷的渗透深度越大，开始时的碳化前沿则越深。由于斥水层的存在，混凝土湿扩散过程较慢，混凝土内部含湿量较高，孔隙的水分延缓了CO2在混凝土中的迁移，碳化反应速度因此变慢，尽管这样，由于初始的碳化前沿较深，混凝土总的碳化深度可能高于未做表面处理的混凝土，该数值分析假设的渗透深度较深，又没有考虑碳化反应中释放的水分，故其结论还有进一步的试验验证。