持续荷载下混凝土的氯离子扩散性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第4期混凝土与水泥制品2012No．44月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSApril持续荷载下混凝土的氯离子扩散性能研究高丽燕，万小梅，任心波(1．青岛理工大学理学院，266033；2．青岛理工大学土木学院，266033)摘要：基于实际海洋环境暴露条件，研究了力学荷载作用下混凝土中的氯离子扩散性能。以Fick第二定律理论为基础，用误差函数对混凝土中随深度变化的氯离子含量分布进行了曲线拟合，从而得到氯离子表现扩散系数，并以此表征氯离子在混

2、凝土中的传输性。分析了氯离子的扩散系数与原材料、配合比、暴露环境以及力学荷载间的关系。结果表明，力学荷载对海洋环境下混凝土中的氯离子传输性能有显著影响，在利用氯离子扩散模型预测暴露海洋环境下混凝土结构的使用寿命时，需要考虑荷载因素的影响。，关键词：海洋环境；混凝土；持续荷栽；氯离子扩散性；Fick第二定律Abstract：Thediffusionperformanceofchlorideioninmechanicalloadedconcreteisstudiedintheconditionsofac．tual

3、exposuretothemarineenvironment．BasedonFick’Ssecondlawandtheerrorfunction，thechloridecontentdistribu—tionalongwiththedepthinconcreteisfittedbycu~esandtheapparentdiffusioncoefficientsofchlorideareobtained．rberelationshipsbetweenthediffusioncoefficientofchlori

4、deandrawmateria1．themixproportion．theexposedenviron-mentaswellasmechanicalloadarediscussed．Theresultsindicatethatthetransportationofchlorideinconcretedependsontheappliedmechanicalloadremarkably．Theinfluenceofappliedloadfactorsshouldbeconsideredwhileusingthe

5、chloridediffusionmodeltopredicttheservicelifeofconcretestructureunderexposedmarineenvironment．Keywords：Marineenvironment；Concrete；Sustainedload；Chloridediffusion；Fick’Ssecondlaw中图分类号：TU528．36文献标识码：A文章编号：1000—4637(2012】04—21-050前言混凝土微裂缝发展有关；氯离子在受拉区的渗透显沿海及近海地

6、区的混凝土结构，由于海洋环境著大于受压区的渗透，氯离子主要沿着裂缝与钢筋对混凝土的腐蚀，导致钢筋锈蚀而使结构发生早期交叉渗透，渗透区域为裂缝附近的狭窄区域。R．破坏，这已成为实际混凝土工程面临的重要问题_11。Francois翻还通过试验研究了以不同胶结料制备的钢尽管我国从20世纪80年代就开始了对混凝土结筋混凝土在不同荷载水平下的氯离子渗透性能。试构的耐久性研究，但总的来说，涉及耐久性研究的验中利用两种荷载方式分别使混凝土产生纵向裂内容系统性和试验方法的规范性仍有待完善，其中缝和横向裂缝，在盐雾和干燥交替环

7、境下进行氯离荷载作用下海工混凝土的耐久性研究显得尤为突子侵蚀，试验发现随着拉应力提高，通过裂缝进入出。事实上，由于泌水、收缩、温度梯度、冻融以及混凝土的氯离子含量显著提高。碱一骨料反应等原因，浇筑后的混凝土在使用前就A．Konin和R．Francois[41对受拉混凝土的氯离已经存在微裂缝，而外部荷载和环境条件作用会使子渗透性做了进一步研究，将试件拉伸到产生裂混凝土产生更多的微裂缝并使混凝土中的原始微缝，卸载后放入盐雾室内。l2个月后的结果表明，混裂缝扩展和相互连通。这些微裂缝可以形成潜在的凝土受拉荷载对氯离

8、子渗透有显著影响，扩散系数传输通道，使侵蚀性介质更容易进入混凝土内部。与荷载水平之间存在指数关系。最早研究荷载与混凝土离子扩散性能之间关OlgaGarcesRodriguez等人[53通过人工方法使混系的是法国的R．Francois和J．C．Maso~EJ，其采用两种凝土产生平滑和粗糙的两种平行裂缝，裂缝宽度控钢筋混凝土梁，通过三点弯曲的方法对梁施加荷制在0．08~0．68mm。对混凝土试件进行40