混凝土内部湿度场对氯离子传输影响研究

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1、文章编号：1007-046X(2014)03-0041—04L孽

2、0．LiLl_l■’

3、混凝土内部湿度场对氯离子传输影响研究StlldyofEfectOflnteriOrCOncreteMOistllreFieldontheChloridelonTransport马志鸣，王鹏刚，王本臻(青岛理工大学土木工程学院，山东青岛266033)摘要：对混凝土试件在不同湿度条件下养护，使其内部湿度场达到恒定状态(分别为相对湿度的31％、55％、65％、100％)。通过对不同湿度混凝土试件进行毛细吸盐试验、氯离子自由扩散试验，绘制氯离子浓度随深度变化曲线，

4、研究氯离子在不同内部湿度场下的传输机理。结果表明，混凝土内部湿度较小时，氯离子传输以毛细吸收作用为主，且腐蚀情况最为严重。当混凝土内部相对湿度较大时，氯离子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：TU528．33文献标志码：A0前言岩碎石、水及外加剂均来自青岛本地，根据大量试验，经优化后的配合比如表1所示。待混凝土试件成型后，放入根据国内外大量试验数据可知，氯离子的侵蚀是导致不同湿度环境下(分别保持在相对湿度的3l％、55％、混凝土耐久性劣化的主要原因，氯离子侵入混凝土内部与65％、100％)进行养护，待其内部

5、湿度场恒定后进行氯离钢筋发生化学反应造成钢筋发生锈蚀，由于体积增大发生子侵蚀试验。膨胀作用，使混凝土在内部膨胀力作用下发生破坏[I-4]。在表1混凝土配合比设计kg／m实际海洋暴露环境下的混凝土结构，根据混凝土与海水接触方式不同可分为：大气区、浪花飞溅区、潮汐区和水下区，在不同海洋区域内，混凝土内部湿度是不同的。例如水下区混凝土内部湿度100％处于饱和状态，大气区环境2试验内容及试验方法下混凝土结构内部湿度较低。同时，海洋环境下混凝土结构耐久性劣化的主要原因是氯离子造成的钢筋锈蚀，在不2．1氯离子侵蚀试验同区域内氯离子侵入混凝土内部的方式也各

6、不相同(氯离氯离子毛细吸收试验：将其用石材切割机切割成两个子侵入混凝土的方式主要包括：毛细吸收作用、自由扩散尺寸为50mm×100mm×100mm的立方体试块。并将混作用和渗透作用)f5。本文基于上述研究背景，探讨混凝凝土试件放人烘箱中进行烘干，待试件内部水分完全消失土内部湿度场对氯离子传输的影响，使混凝土试件内部达后，用石蜡将除吸水面以及切割面以外的其他4个面密封，到恒定湿度，通过氯离子毛细吸收试验、自由扩散试验，并在平底容器中进行毛细吸盐试验，所用溶液为3％Nacl测定不同湿度场、不同作用方式混凝土对氯离子传输的影溶液。为保证氯离子侵入混

7、凝土内部的方式主要以毛细吸响，从而为海洋暴露环境下混凝土配合比设计以及混凝土收作用为主，本试验持续24h，待试验结束后将试件取出结构的防护提供理论依据。进行磨粉滴定，测定不同试件内部氯离子浓度。氯离子自由扩散试验：将不同湿度下的混凝土试件放1原材料与配合比到3％Nacl溶液中完全浸泡(溶液没过试件上表面)，待浸泡28d后将试件取出，然后进行氯离子测定试验，测定试验所选用的混凝土配合比原材料水泥、河沙、花岗不同内部湿度场试件在自由扩散作用下氯离子侵蚀情况【7_目。基金项目：973项目(2009CB623203)；国家自然科学基金发展项目(507

8、39001)3／2014粉煤灰412．2自由氯离子含量的测定方法同时氯离子以水分为介子侵入到试件内部，导致氯离子含取用氯离子腐蚀后的混凝土试件，采用钻床改装的混量大幅度增加；当混凝土内部湿度达到100％时，试件内凝土磨粉机由表及里逐层打磨。将每层打磨的粉样过0．1mm部自由水含量变多，毛细吸收作用几乎为0，此时水分筛，然后装入自封袋密封保存。称取2g(精确到0．01g)及氯离子主要以自由扩散的方式侵入到试件内部，同时自粉末，置于塑料瓶中，加入50mL()蒸馏水，拧紧瓶由扩散作用较毛细吸收作用对水分吸收的能力大幅度降低，盖，放入振荡器中剧烈震荡

9、2h、静置12h。将溶液过滤，所以其内部氯离子含量较低。取20mL()滤液置于锥形瓶中，加入1滴酚酞，溶液变nl2红后加入稀硫酸中和至无色，然后加入10滴铬酸钾作为n10指示剂，用硝酸银溶液滴定至出现砖红色沉淀，记录消耗憾的硝酸银体积()。根据式(1)计算混凝土中水溶性蓑0．06氯离子浓度(P)。同时根据试验数据绘制氯离子含量随链nO4埽深度变化曲线。n佗P：：：!×100％(1)0．00Gxv4图l毛细吸盐1h后。氯离子浓度随深度变化曲线(一)式中，P一混凝土中自由氯离子含量(％)；CAgNo一硝酸银溶液的浓度(mol／L)；G一混凝土粉末

10、质量；一浸样品的水量(mL)；述一每份样品提取的滤液量(mL)；8㈣642呲O咖B吣6嘶4O哪蠖一滴定时消耗的硝酸银体积(mL)。键域3结果分析与讨论3．1不同湿度