混凝土碳化试验检测：关键项目与实施要点

一、核心检测项目详解

1. • 目的：量化碳化区域，评估侵蚀进度。
   • 方法：
     • 酚酞指示剂法（GB/T 50082）：钻取直径≥10mm的芯样，喷洒1%酚酞酒精溶液，未碳化区呈紫红色，碳化区无色。测量分界处深度，取3点平均值。
     • 无损检测技术：红外热像仪或超声波法辅助定位，适用于大面积筛查。
   • 标准要求：每构件测区不少于3处，避开裂缝与骨料。
2. • 目的：确定混凝土碱度，判断碳化程度。
   • 方法：
     • 试纸法：快速定性，适用于现场初筛（pH>12为未碳化）。
     • 电极法：研磨碳化层粉末，按水灰比0.5制浆，采用pH计精确测定（精度±0.1）。
   • 数据解读：pH<10表明完全碳化，钢筋腐蚀风险显著升高。
3. • 目的：评估碳化对力学性能的影响。
   • 方法：取碳化区与非碳化区标准立方体试块（150mm³），按GB/T 50081进行压力试验。
   • 典型现象：碳化可能提高表面硬度（碳酸钙填充孔隙），但长期强度因微裂缝发展可能下降5%-15%。
4. • 模型建立：基于菲克定律，碳化深度 �=��d=kt​，k为环境系数（室内取1.0-2.0，室外潮湿环境0.5-1.0）。
   • 加速试验：实验室CO₂浓度（20%±3%）、温度（20±2℃）、湿度（70±5%）下加速碳化28天，推算自然碳化速率。
5. • 方法：
     • 半电池电位法（ASTM C876）：电位<-350mV提示高锈蚀风险。
     • 电阻探针法：实时监测锈蚀电流密度（>0.1μA/cm²为活跃锈蚀）。
   • 关联分析：碳化深度超过保护层厚度时，锈蚀概率提升80%以上。
6. • 参数：CO₂浓度（室内常达0.1%-0.3%）、相对湿度（60%-80%最利碳化）、温度。
   • 技术：采用数据记录仪连续监测，结合气象数据建立碳化预测模型。

二、检测流程与规范

1. • 结构重要部位（梁、柱节点）优先，避开施工缝与缺陷区。
   • 每100m³混凝土至少取5组样本，确保统计学意义。
2. • 碳化深度计算剔除异常值（±2倍标准差外），取95%分位值作为安全阈值。
   • 结合保护层厚度检测（雷达仪或破样法），计算“厚度-碳化深度”安全系数。
3. • 中国：GB/T 50082、JGJ/T 23
   • 国际：ASTM C856、EN 13295

三、综合耐久性评估

• • Ⅰ级（低风险）：碳化深度＜保护层50%，pH＞11.5。
  • Ⅱ级（中风险）：碳化深度达保护层50%-90%，pH 10-11.5。
  • Ⅲ级（高风险）：碳化层穿透保护层，pH＜10，需立即修复。
• • 表面涂层（环氧树脂阻隔CO₂）。
  • 电化学脱盐或迁移型阻锈剂（如MCI）。

四、