自然扩散法预测感潮环境下混凝土氯离子侵蚀

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1、学兔兔www.xuetutu.com第14卷第2期建筑材料学报Vo1．14，No．22011年4月JOURNALOFBUILDINGMATERIALSApr．，2011文章编号：1007—9629(2011)02—0164—06自然扩散法预测感潮环境下混凝土氯离子侵蚀张俊芝，郑辉，周建民，王梁英，刘华挺(浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310014)摘要：通过对自然感潮环境下混凝土的自由氯离子浓度分布的分析，研究了既有混凝土氯离子侵蚀的特征及扩散特性，采用室内自然扩散法进行了模拟扩散试验，并根据Fick第二定律和MonteCarlo法分析了既有混凝

2、土和试验混凝土的扩散参数及钢筋初始锈蚀时间．结果表明：自然环境下混凝土的氯离子侵蚀存在明显的对流区，自然扩散法的氯离子扩散系数大于自然环境下2个数量级，模拟混凝土中钢筋表面的自由氯离子浓度是自然环境下实际浓度的2倍，钢筋初始锈蚀时间是实际的240倍．关键词：既有混凝土；氯离子；自然扩散法；初始锈蚀时间；预测中图分类号：TU528．01文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2011．02．004ErosionPredictionofChlorideIonsinExistingConcreteundertheNatura

3、lTidalEnvironmentbytheNaturalDiffusionMethodZHANGJun—zhi，ZHENGHui，ZHOUJian—min，WANGLiang—ying，LIUHua—ting(CollegeofArchitecture&CivilEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：Characteristicsoferosionanddiffusionoffreechlorideionsinexistingconcrete

4、arestudiedthroughanalysisforchlorideionconcentrationdistributionofconcreteinthenaturaltidalenvironment，asimulationexperimentforchlorideiondiffusionbytheindoornaturaldiffusior／methodiStested。diffusionparametersandtheinitialcorrosiontimeofsteelbarinconcreteofexistingconcreteandex

5、perimentalcon—creteareanalyzedonthebasisofFick，Ssecondla-qgandtheMonteCarlomethod．Theexperimentalandanalysisresultsshowthatthereareobviousconvectiveregionofchlorideioningressinthenaturalenviron—ment。thechloridediffusioncoefficientmeasuredbythenaturaldiffusionmethodistwoordersof

6、magni-tudelargerthanthatinthenatura1tidalenvironment，andfreechlorideionconcentrationofreinforcementsurfaceinsimulatedconcreteiSdoubleofactualconcentrationofconcreteinthenaturaltida1environment，initialtimeofcorrosionofsteelbarinexperimentalconcreteis240timeshigherthanconcreteint

7、henatu—ralenvironment．Keywords：existingconcrete；chlorideion；naturaldiffusionmethod；initialcorrosiontime；prediction氯离子对钢筋腐蚀和构件破坏的过程通常包括关于钢筋表面的氯离子浓度达到钢筋锈蚀临界浓度氯离子侵蚀、钢筋锈蚀膨胀和保护层开裂等三个阶的时间预测．实际上，自然环境下混凝土中的氯段Ⅲ．研究表明，钢筋开始锈蚀后将在较短时间内致离子迁移是一个非常复杂的随机过程，氯离子的扩使保护层开裂破坏，即标志着达到混凝土构件耐散性能也是与时间有关的[，

8、现有的室内模拟试验久性寿命．所以，混凝土构件的耐久性寿命研究多是方法或多或少地存在一定的局限性，对于氯离子收