建筑物是現(xiàn)代文明社會賴以生存和發(fā)展的條件,建筑物的安全則是人民生命財產(chǎn)安全的重要保證。但實(shí)際工程中的一些服役建筑,甚至某些新建筑都難免存在質(zhì)量缺陷和內(nèi)外損傷,這會影響建筑結(jié)構(gòu)的耐久性,危及結(jié)構(gòu)的安全。引起建筑結(jié)構(gòu)損傷的原因很多,可以歸納人為因素和自然因素兩方面。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷的人為因素主要有:盤扣式腳手架工程設(shè)計的欠缺與錯誤,施工質(zhì)量差、偷工減料、使用低劣材料,建筑用地規(guī)劃錯誤,勘察工作失誤、未能發(fā)現(xiàn)重要隱患,相鄰場地施工引起建筑破壞,維修、保護(hù)不當(dāng),地下水抽取過度引起建筑物傾斜或下沉,火災(zāi)等。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷的主要自然因素有地震、水災(zāi)、龍卷風(fēng)、泥石流及山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害腐蝕性氣體等?;炷两Y(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和素混凝土結(jié)構(gòu)的總稱?;炷两Y(jié)構(gòu)具有承載能力高、耐久性能較好等優(yōu)點(diǎn),在工程中得到廣泛應(yīng)用。但設(shè)計、施工、環(huán)境、使用維護(hù)等過程中的諸多因素,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)各種損傷破壞,從而降低了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。為了確?;炷两Y(jié)構(gòu)的安全工作,相關(guān)人員必須了解混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理及各相關(guān)影響因素。
混凝土是一個多孔體,在其內(nèi)部存在大小不同的毛細(xì)管、孔隙、氣泡,甚至缺陷??諝庵械亩趸?CO)首先滲透到混凝土內(nèi)部充滿空氣的孔隙和毛細(xì)管中,與水泥水化過程中產(chǎn)生的氫氧化鈣Ca(OH)2】、硅酸三鈣(3Ca,2SO2,3H2O)和硅酸二鈣(2CaO,SO2,4HO)等水化產(chǎn)物相互作用,形成碳酸鈣(CaCO3)。盤扣式腳手架的碳化速度主要取決于如下三個過程的速度。
(1)化學(xué)反應(yīng)過程速度?;炷撂蓟磻?yīng)速度取決于CO2的濃度和混凝土中可碳化物質(zhì)的含量,可碳化物質(zhì)含量受水泥品種、用量和水化程度等因素影響。
(2)CO2等的滲入速度。在CO2或其他酸性物質(zhì)通過混凝土孔隙向混凝土內(nèi)部滲入的過程中,其滲入速度取決于擴(kuò)散物質(zhì)的濃度和混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)?;炷量紫督Y(jié)構(gòu)主要受混凝土水灰比、水泥水化程度的影響。。
(3)(a(OH)2等的擴(kuò)散速度Ca(OH)2可在孔隙表面的濕度薄膜內(nèi)擴(kuò)散,其速度取決于混凝土的含水率和Ca(OH)2的濃度梯度。
通常,上述三個過程中,CO2在混凝土中的擴(kuò)散速度慢,它決定了混凝土碳化過程的速度。此外,混凝土的碳化速度還與混凝土的含水量、溫度等因素有關(guān)般空氣中的CO2的濃度很低(其體積分?jǐn)?shù)約為0.03%,工業(yè)車間稍高),因而混凝土的碳化過程非常緩慢。