不同内部湿度对混凝土抗氯离子影响研究

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1、16低温建筑技术2014年第2期(总第188期)不同内部湿度对混凝土抗氯离子影响研究李丹，李路，张玉政(1．青岛市市政工程设计研究院有限责任公司．山东青岛266100；2．中交天津港湾工程设计院有限公司青岛分公司，山东青岛266000)【摘要】通过非饱和混凝土在氯离子毛细吸收、自由扩散试验，测定不同湿度混凝土中氯离子含量随深度的变化曲线，研究氯离子在不同湿度环境下的作用机理。试验结果表明，混凝土内部相对湿度较小时，氯离子传输主要以毛细吸收作用为主，相对湿度越小，氯离子随渗透深度越大；当混凝土内部相对湿度较大时，氯离子传输

2、主要以自由扩散为主。【关键词】相对湿度；混凝土；氯离子；耐久性【中图分类号】TU528．0【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)02—0016—03氯离子侵入混凝土导致钢筋锈蚀是海洋工程混氯离子自由扩散试验：将不同湿度下的混凝土试凝土结构腐蚀破坏的主要因素，氯离子侵入混凝土的件放到3％Nacl溶液中完全浸泡(溶液没过试件上表方式包括：毛细吸收、扩散作用和渗透作用等。由于海面)，待浸泡28d后将试件取出，然后进行氯离子测定洋工程所处部位不同，氯离子侵入混凝土方式既可以试验，测定不同内部湿度场试件在自由扩

3、散作用下氯是单一作用，也可能是多种因素共同作用。如当离子侵蚀情况。结构处于与海洋水下区或其他盐溶液永久接触的环(2)自由氯离子含量的测定方法。取用氯离子境中，氯离子侵入则以扩散为主。当结构处于短时间腐蚀后的混凝土试件，采用钻床改装的混凝土磨粉机与盐溶液接触或者于湿交替比较严重的区域，即混凝由表及里逐层打磨。称取2g(精确到0．01g)粉末，置土内部孔隙不饱水的情况下，例如浪溅区和潮汐区，则于塑料瓶中，加入50ml()蒸馏水，拧紧瓶盖，放人振氯离子侵入方式则是多种因素复合作用。为此，文中荡器中剧烈震荡2h静置12h。将溶液

4、过滤，取20ml系统研究了混凝土在不同环境条件下的内部相对湿()滤液置于锥形瓶中，加入1滴酚酞，溶液变红后度演变、吸盐水过程中混凝土湿度演变，不同湿度混凝加入稀硫酸中和至无色，然后加入10滴铬酸钾作为指土的氯离子毛细传输及纯扩散。文中研究不同湿示剂，用硝酸银溶液滴定至出现砖红色沉淀，记录消耗度混凝土中，氯离子侵蚀机理的研究，为实际工程中氯的硝酸银体积()。根据下式计算混凝土中水溶性离子的防护及混凝土的配合比优化提供理论依据。氯离子浓度(P)。1原材料与配合比本试验所选用的混凝土配合比原材料水泥、河沙、×100％花岗岩碎石

5、、水及外加剂均来自青岛本地，根据大量试验，经优化用配合比如表1所示。式中，P为混凝土中自由氯离子含量，％；C为硝酸银溶液的浓度，mol／L；G为混凝土粉末质量；为表1混凝土配合比设计kg·m浸样品的水量，ml；为每份样品提取的滤液量，ml；为滴定时消耗的硝酸银体积，ml。3结果分析与讨论2试验内容及试验方法(1)非饱和混凝土毛细吸收作用下氯离子侵蚀(I)氯离子侵蚀试验。氯离子毛细吸收试验：试验。混凝土在不同湿度环境下养护180d，表层相对将其用石材切割机切割成两个尺寸为50mm×100mm湿度达31％，55％，65％，1

6、00％。将不同湿度的混凝×100mm的立方体试块，并将混凝土试件放入烘箱中土在海水中进行毛细吸盐试验，测得试件毛细吸盐进行烘干，待试件内部水分完全消失后，用石蜡将除吸lh、12h后，氯离子浓度随深度变化曲线，其结果见图水面以及切割面以外的其他4个面密封，并在平底容1、图2。器中进行毛细吸盐试验，所用溶液为3％Nacl溶液。由图可知，混凝土内部初始相对湿度越小，相同深本试验持续24h，待试验结束后将试件取出，进行磨粉度处的氯离子含量越高，氯离子的侵入深度越深。当滴定，测定不同试件内部氯离子浓度。RH=55％时，腐蚀时间为1

7、2h，混凝土中氯离子含量在李丹等：不同内部湿度对混凝土抗氯离子影响研究17距离表面l8～20ram处达到稳定；腐蚀时间为1h，氯离子浓度在8—10ram深度处达到平衡。当RH：100％时，腐蚀深度仅为5mm左右，且腐蚀时间的影响不明显。在不同湿度下，试件表层氯离子浓度相差最大，随艇着深度的增加，氯离子侵人速度逐渐减慢并达到稳定。褪混凝土中氯离子浓度还呈现出表层增长较快而内部较缓慢的现象。深度／mm堡图3毛细吸盐_1h后，氯离子浓度随变化曲线憾超磺1)．180．16O．14O．12深度／mm0．100．08图l毛细吸盐1h

8、后．氯离子浓度变化曲线犍0．06磁004．0．O20．00深度／mm堡嵌I奎I4毛细吸盐12h后．氯离子浓度变化曲线褪离子浓度在12～15mm处达到稳定，氯离子渗透深度达到15ram。当RH=65％时，腐蚀时间为12h，氯离子浓度在13mm左右达到稳定，氯离子的渗透深度已达深度／mm到13mm；腐蚀时间为1h，氯离子