不同環境下表面處理后混凝土的碳化性能,比較了三種不同環境下經硅烷表面處理后混凝土的碳化速度系數沒,如圖5.6所示。由圖可見,混凝土的碳化速度系數在室外雨淋環境下最大。在室外無雨淋環境下次之,在一般室內環境最小。由于室外雨淋的環境最為惡劣,所以其碳化速度系數最大,而室外無雨淋和室內環境相近(雖然CO2濃度在室內較高,但其濕度大為降低),結果其碳化速度系數相近。
海洋環境下的構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,較高的外部環境濕度條件必然會影響到混凝土的碳化發展。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,結果見表5.1。
從表中數據可知未做表面處理混凝土不存在完全碳化區,這與文獻的研究結果一致,對經長期暴漏的沿海碼頭進行鉆芯取樣分析,經檢測僅存在一定深度的部分碳化區,這主要是由于碼頭所處潮汐區及其附近環境相對濕度非常高,混凝土長時間處于高度水浸潤態,這種情況下CO2有效擴散系數非常低,難以擴散到混凝土內部,因此碳化反應無法充分進行,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處增加到4~6mm,在潮汐區上部增加8~12mm,碳化程度高出未經表面處理的混凝土。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。文獻對海洋環境下暴露15年后經表面處理混凝土的碳化情況進行測定,的出了類似結論,如圖5.7
需要指出的是,沿海環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及其附近環境下的混凝土碳化,但碳化程度仍然比較低,不是混凝土結構性能劣化的主要因素。