原位合成SAR表层处理混凝土的抗碳化性.pdf

第 1 5 卷第 1 期 2 0 1 2年 2月 建筑材料学报 J OURNAL OF BUI LDI NG MATERI AL S Vo1 1 5， NO 1 Fe b。 2 Ol 2 文章编号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 6 0 0 4 原位 合成 S AR表层处理混凝土的抗碳化性 宋学锋 ， 张龙 ， 何廷树 ( 西 安建 筑科技 大 学 材料科 学 与工程学 院 ， 陕 西 西 安 7 1 0 0 5 5 ) 摘要：采用舍有引发剂、 交联 剂的丙烯酸和 丙烯酰胺单体溶液浸渍混凝土表层 ， 通过 红外辐射 引发 原位合成吸水性树脂( S AR) 对该表层进行处理 ， 并与斥水型有机硅防水剂( AAS ) 表层 处理的混凝 土试 件进 行 了对 比 ； 通过 不 同碳 化 时 间下 的平均碳 化 深度和碳 化层 内 C a ( OH) ， C a C O 。的 X R D 特 征峰 变化规律 袁征 了混凝土 S AR表层 处理 前后 的抗 碳 化 能 力 ； 通 过 S E M 分析 了 S AR 改 善 混 凝 土抗碳 化能 力 的机 理 关键 词 ： 混 凝 土 ； 碳 化 ；吸 水性树 脂 ( S AR) ；原位合 成 高吸 水性树 脂 中图 分类 号 ： TU5 2 8 0 1 文献 标志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 - 9 6 2 9 2 0 1 2 0 1 0 1 1 Re s i s t a n c e t O Ca r b o na t i o n o f Co nc r e t e Tr e a t e d b y S u p e r a b s o r b e n t Re s i n S y nt h e s i z e d i n S i t u S ONG Xu e fe n g， ZHANG Lo n g， HE Ti n g s h u ( S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e& E n g i n e e r i n g，Xi a n Un i v e r s i t y o f Ar c h i t e c t u r e& Te c h n o l o g y ，Xi a n 7 1 0 0 5 5，Ch i n a ) Abs t r a c t ：Ca r b on a t i o n i s t he ke y f a c t o r t h a t c a u s e s t he c o r r o s i on of t he r e i nf or c i ng s t e e l e m b e dd e d i n c o n c r e t e The s ur f a c e l a y e r s o f t he c o nc r e t e s pe c i me n s we r e t r e a t e d by s u pe r a bs o r be n t r e s i n(S AR)s ynt he s i z e d i n s i t u，i e ，t h e c o n c r e t e s u r f a c e wa s i mp r e g n a t e d b y t h e p r e c u r s o r s o l u t i o n o f p o l y ( a c r y l i c a c i d C O a c r y l a m i de ) wi t h i ni t i a t o r a nd c r os s l i nke r ，a nd t he n t he i m pr e gn a t e d c o nc r e t e wa s r a di a t e d by i nf r a r e d r a y t o s y nt he s i z e SAR i n s i t u The r e s i s t an c e t o c a r bo na t i o n wa s s t ud i e d f o r t he c o nc r e t e t r e a t e d wi t h SAR i n c o m p a r i s o n wi t h t he hy dr o ph ob i c wa t e r p r oo f i ng a ge nt o f a l k yl a l ko xy l s i l a ne( AAS) The c a r bo na t i o n d e p t h of c o nc r e t e a f t e r t he a c c e l e r a t e d c a r b on a t i on t e s t i ng wa s m e a s u r e d a n d t he i n gr e s s o f c a r b on d i ox i d e wa s e v a l u a t e d q u a n t i t a t i v e l y b y t h e s o p h i s t i c a t e d t e c h n i q u e o f X r a y d i f f r a c t i o n ( XRD) Th e r e s u l t s s h o w t h a t t he c o nc r e t e s p e c i m e ns t r e a t e d wi t h SAR ha ve hi g he r r e s i s t a nc e t o c a r bo na t i o n t ha n t ha t o f t h e c on c r e t e s p e c i me n s t r e a t e d wi t h AAS a n d t h e c o n t r o l c o n c r e t e s p e c i me n s Ke y wo r ds ：c o nc r e t e；c a r b o na t i o n；s up e r a bs o r b e nt r e s i n( S AR)；s up e r a bs o r be nt r e s i n s ynt he s i z e d i n s i t u 混凝土的高碱度环境是钢筋表层钝化膜稳定存 在 、 钢筋免遭腐蚀的前提条件 但是 ， 在混凝土碳化 和氯离子渗透双重作用的影响下 ， 混凝土碱度降低 ， 导致钢筋表面钝化膜脱钝 ， 从而使钢筋混凝 土质量 劣 化 一 优化混凝土配合 比、 提高其密实度 、 确保足够的 钢筋保护层厚度、 掺人功能型外加剂( 如阻锈剂) ， 虽 在一定程度上改善 了钢筋混凝 土的耐久性 ， 但作用 并不明显 3 混凝土表层处理技术作为一种辅助措 施 ， 通过截断腐蚀介质( 如 H O， O ， C o ， C l 一等) 在 混 凝 土 中的传输 路 径 ， 已成 为 改 善 钢筋 混 凝 土耐 久 性 的一种行 之有 效 的方法 吸水性 树脂 ( S AR) 作 为一 种 功能 高 分 子 材 料 ， 具有 吸水膨胀 、 吸水率高 、 保水 性好 等优 点 利用 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 9 1 5；修订 日期 ： 2 0 1 0 1 2 0 7 基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目( 5 0 9 0 8 1 8 9 ) ； 教育厅 自然基金资助 项 目( 0 9 J K5 3 7 ) ； 国家“ 大学 生创新 性实验” 项 目( 9 1 0 7 0 3 1 8 ) ； 人 才基金资助项 目( R C 0 9 1 1 ) 第一作者 ： 宋学锋( 1 9 7 6 一) ， 男， 河南太康人 ， 西安建筑科技大学副教授 ， 博 士 E ma i l ： s o n g x u e f e n g x a u a t e d u c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 宋学锋 ， 等 ： 原位合成 S AR表层处理混凝 土的抗碳化性 6 3 ( 3 ) 相对 于 AAS ， 经 过 S AR表 层处 理 的 混凝 土 其抗 碳化 性能 更好 参 考文 献 ： 1 2 3 4 5 6 VERBECK G J M e c ha n i s ms o f c o r r o s i o n o f s t e e l i n c o nc r e t e c o r r o s i o n o f me t a l s i n c o n c r e t e E J Ame r i c a n C o n c r e t e I n s t i t u t e， 1 9 7 5， 4 9 ( 3 )： 2 1 3 8 KAY E A ， F 00KES P G ， P0LLoCK D J De t e r i o r a t i o n r e l a t e d t o c h l o r i d e i n g r e s s J C o n c r e t e ， 1 9 8 1 ， 1 5 ( 6 ) ： 2 2 2 8 BI RD C E，S TRAUSS J FMe t a l l i c c o a t i n g f o r r e i n f o r c i n g s t e e l J 3 Ma t e r i a l s P e r f o r ma n c e ， 1 9 6 7 ， 6 ( 7 ) ： 4 8 5 2 HI GGENS R J F u s i o n b o n d e d e p o x y c o a t i n g s f o r r e b a r p r o t e c t i o n J P o l y me r P a i n t C o l o u r J ， 1 9 8 5 ， 1 7 5( 4 1 5 3 ) ： 7 3 7 7 3 8 L UNDQUI ST J T， RoS ENBERG A M ， GAI DI DS J M Ca l c i u m n i t r a t e a s a n i n hi b i t o r o f r e b a r s c o r r os i o n i n c h l o r ide c o n t a i n i n g c o n c r e t e J Ma t e r i a l s P e r f o r ma n c e ， 1 9 7 9 ， 1 8( 1 O) ： 3 6 4 O YEOM A N S R Co m p a r a t i v e s t u die s o f g a l v a n i s e d a n d e p ox y 7 8 9 1 O c o a t e d s t e e l r e i n f o r c e me n t i n c o n c r e t e - C #D u r a b i l i t y o f C o n c r e t e - S e c o n d I n t e r n a t i o n a l Co nf e r e nc e S p- 1 2 6 De t r o i t ： ACI Sp e c i a l Pu b l i c a t i o n， 1 9 9 1： 33 5 3 7 0 S0NG X F， WEI J F， HE T S A me t h o d t o r e p a i r c o n c r e t e l e a k a ge t h r o u g h c r a c ks b y s y n t he s i z i n g s u p e r a bs o r b e n t r e s i n i n s i t u E J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 0 9 ， 2 3 ( 1 ) ： 3 86 3 9 1 SONG X F， W EI J F， HE T S A n o v e l me t h o d t o i mp r o v e s u l f a t e r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e b y s ur f a c e t r e a t me n t wi t h s up e r a b s o r b e n t r e s i n s y n t h e s i z e d i n s i t u J Ma g a z i n e o f C o n c r e t e Re s e a r e h， 2 0 0 8 ， 6 0( 1 ) ： 49 - 5 5 M AHDAVI NI A G R， POURJ AVADI A，H0S S EI NZADEH H ， e t a 1 M o d i f i e d c h i t o s a n s u p e r a b s or b e nt h y d r o g e l s f r o m p o l y( a c r y l i c a c i d C O a c r y l a mi d e ) gr a f t e d c h i t o s a n wi t h s a l t -a nd p H r e s p o n s i v e n e s s p r o p e r t i e s J E u r o p e a n P o l y me r J o u r n a l ， 2 0 0 4， 4 O( 7 ) ： 1 3 99 1 4 0 7 TAH I R G ， S ALI H YTh e i n f l u e n c e o f c o mp a c t i o n p o r e s o n s o r p t i v i t y a n d c a r b o n a t io n o f c o n c r e t e J C o n s t r u c t i o n a n d Bu i l d i n g M a t e r i a l s ， 2 0 0 7， 2 1 ( 5 )： 1 0 4 0 1 0 45 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m