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作者:邱月;兰燕;游秀菲;田野;曾强;
单位:浙江大学建筑工程学院;
摘要:水泥基材料早龄期碳化通常能够提高材料工程性能,然而早龄期碳化后水泥基材料基体环境发生变化,如何影响钢筋锈蚀过程和机制仍不明晰。为此,以内置0.7 mm直径钢丝的硫铝酸盐-硅酸盐(CSA-PC)复合水泥砂浆样品为研究对象,设置拆模后经历4、24 h和72 h 3种碳化时长,通过酚酞显色测量碳化深度并利用显影增强X射线断层扫描技术(XCT)表征砂浆毛细吸水过程;标准养护至28d后经历40次氯盐干湿循环,通过开路电位和腐蚀电流密度测量钢筋锈蚀过程;通过BSE-EDS和图像分析精细表征氯盐干湿作用后钢筋的腐蚀产物和微结构。结果表明:早龄期碳化降低了砂浆基体的碱度,标准养护至28 d,pH值仍低于钢筋形成钝化膜的碱度阈值;早龄期碳化能够提高砂浆基体抗渗性能,但显著降低开路电位,且腐蚀电流密度提高了近一个数量级;BSE-EDS分析显示,碳化后钢筋发生严重腐蚀,腐蚀坑深度最高达200μm和腐蚀面积占钢筋截面的20%;腐蚀产物迁移并填充钢筋周围砂浆基体,体积膨胀导致形成基体裂缝。研究结果表明复合砂浆早龄期碳化加速了钢筋锈蚀。
关键词:水泥基材料;早龄期;碳化;锈蚀;微结构
基金资助:国家自然基金重点项目(52038004);国家自然基金面上项目(52378268)