无砂管正确地说应该是叫碳酸化作用，习惯通称为碳化作用。混凝土中的孔隙水通常是碱性的，根据Pourbaix图，钢筋在pH值大于11时是惰性的，不会发生锈蚀。空气中的CO2水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性，从而使pH值降低。从构件制成之时起，CO2便会碳酸化构件表面的混凝土，并且不断加深。如果构件发生开裂，空气中的CO2将会更容易进入混凝土的内部。通常在结构设计的过程中，会根据建筑规范确定小钢筋保护层厚度，如果混凝土的碳化削弱了这一数值，便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。

测试构件表面的碳化程度的方法是在其表面钻一个孔，没有碳化部分便会变成粉色，通过测定没有变色的砼的深度，便可得知碳化层的深度。

 

我国的无砂管钢筋混凝土是采用简易的离心或是手工捣的方法生产出中、小口径的钢筋混凝土管，为适应经济发展的需要，50年代初，投资于上海、长春等地先后建设了钢筋混凝土管的生产基地，80年代前，我国主要采用离心的设备生产钢筋混凝土管，仅有少数企业采用轴向挤压法的方法生产混凝土管， 随着我国市政建设的发展和环境保护要求的加强，顶管在全国各大城市的使用进入了一个高峰期，我国生产的钢筋混凝土管小口径是Ф100mm-Ф600 mm，钢筋混凝土管大口径是-Ф5000 mm，小管长1000mm，小管长2000mm或2500mm，据建材统计提供的信息，2003年，我国生产的钢筋混凝土有301吨（仅171家企业统计数据），实际我国生产钢筋混凝土管的企业有5000多家，年产量大约30000公里以上，这些管材都用于铺设城市雨水、污水或农田排灌溉等重力管道，少量套管用于穿越铁路等重大工程。

 

无砂管成型方法

有离心法、振动法、滚压法、真空作业法以及滚压、离心和振动联合作用的方法。为了提高混凝土管的使用性能，中国和其他许多较多地发展预应力混凝土压力管。这种管子配有纵向和环向预应力钢筋，因此具有较高的抗裂和抗渗能力。80年代，中国和其他一些发展了自应力钢筋混凝土管，其主要特点是利用自应力水泥（见特种水泥）在硬化过程中的膨胀作用产生预应力，简化了制造工艺。混凝土管与钢管比较，可以大量节约钢材，延长使用寿命，且建厂投资少，铺设安装方便，已在工厂、矿山、油田、港口、城市建设和农田水利工程中得到广泛的应用。

 

无砂管结构

钢筋混凝土中的受力筋含量通常很少，从占构件截面面积的1%（多见于梁板）至6%（多见于柱）不等。钢筋的截面为圆型。在美国从0.25至1英尺，每级1/8英尺递增；在欧洲从8至30毫米，每级2毫米递增；在中国从3至40毫米，共分为19等。在美国，根据钢筋中含碳量，分成40钢与60钢两种。后者含碳量更高，且强度和刚度较高，但难于弯曲。在腐蚀环境中，电镀、外涂环氧树脂、和不锈钢材质的钢筋亦有使用。

在潮湿与寒冷气候条件下，钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构则应使用环氧树脂钢筋或者其他复合材料混凝土，环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。

不利因素

钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环

钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当水穿透混凝土表面进入内部时，受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深，从而使混凝土压碎并对混凝土造成性不可逆的损伤。

在潮湿与寒冷气候条件下，对钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的建筑结构物，应使用环氧树脂钢筋或者热浸电镀、不锈钢钢筋等材料作为加强筋。环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。更便宜的办法是使用磷酸锌作为钢筋的防锈涂料，磷酸锌与钙离子与氢氧根离子反应生成稳定的羟磷灰石。防水材料也用来保护钢筋混凝土，如夹层填入膨润土的无纺土工布。Ca(NO2)2作为缓蚀剂，按照相对于水泥重量1-2%的比例添加，可以防护钢筋的腐蚀。因为Ca(NO2)根离子是一种温和的氧化剂，与钢筋表面的亚铁离子(Fe)结合沉淀为不可溶的氢氧化铁(Fe(OH)3).

 

---