混凝土中氯离子侵蚀综述.pdf

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1、2017年第9期（总第335期）混凝土理论研究Number9in2017（TotalNo.335）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.09.012混凝土中氯离子侵蚀综述徐鹏a，张研a，荆杰a，蒋林华a，陈达b（河海大学a.力学与材料学院；b.港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098）摘要：概述混凝土结构在氯盐腐蚀环境下的侵蚀机理，分析混凝土结构中氯离子的来源，基于菲克扩散定律，介绍目前几种氯离子扩散的经典模型，并指出有限元方法

2、的优势。总结目前常用的氯离子扩散情况测定方法，并简要指出了各测定方法的优缺点，最后在氯离子侵蚀的研究基础上，指出有待进一步研究的问题如氯离子扩散的数值模拟研究和扩散数据库的建立、测定方法的改进、预防氯离子侵蚀的措施等等。关键词：混凝土；氯离子；侵蚀；机理；模型；综述中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）09-0045-04SummaryofresearchonconcreteerodedbychlorideionsXUPeng1，ZHANGYan1，JINGJie1，JI

3、ANGLinhua1，CHENDa2（a.CollegeofMechanicsandMaterials；b.CollegeofHarbour，CoastalandEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China）Abstract:Asummaryoftheerosionmechanismoftheconcretestructuresinthechloridesaltenvironmentwaspresented.Thesourceofchlorideionsinthec

4、oncretestructureswereanalyzed.Basedonthefickdiffusionlaw，thispaperintroducesseveralcurrentclassicchlorideionsdiffusionmodelandpointsouttheadvantagesanddisadvantagesofthefiniteelementmethod.Theexperimentalmethodsofchlorideionsdiffusionconditionsweresummarizedan

5、dpointedoutsomeshortcomings.Somekeyproblemstobefurtherstudiedwereproposedonthebasisoftheresearchfindingsofchlorideerosion，includingnumericalsimulationstudyonchlorideionsdiffusion，establishmentofdatabases，improvementofthetestmethods，preventionmeasuresonchloride

6、ionserosion.Keywords:concrete；chloridions；erosion；mechanism；model；review0引言量O2反应，在钢筋表面形成一层致密的氧化物钝化膜。大量试验表明，氧化物中Si-O共价键，能极大地缓解氯离子在土木工程中，钢筋混凝土结构的耐久性研究是一项对钢筋的侵蚀作用。但是这种钝化膜在高碱环境中才能稳重要的课题。耐久性受很多因素的影响，例如：冻融循环、定存在。研究表明，当pH<11.5时，这种钝化膜逐渐不稳混凝土的碳化、氯盐的侵蚀等，其中氯盐的侵蚀占有相当定；当pH

7、<9.88时，难以生成钝化膜或已经生成的钝化膜[1-2]大的密度。因此，研究氯离子扩散规律有助于评定氯盐开始发生破坏[6]，此刻氯离子便可以穿过钝化膜，到达钢筋环境中混凝土的耐久性，并提出相应的预防和改善措施。表面并吸附到局部的钝化膜表面。那么此处的pH值便会氯离子主要通过毛细管吸附、扩散、电化学迁移、渗透等方迅速下降。相关研究表明，氯离子的作用会使得该处pH值式进入混凝土[3-5]。实际氯离子的传输机制十分复杂，往往降到4.0以下，便会破坏此处钢筋表面的钝化膜，恶性循环是几种入侵方式同时发生，而且氯离子与混凝土水

8、化产物又会造成更大面积的钝化膜破坏[7-8]。会有物理吸附、化学结合等作用，而目前大多数模型仍然1.2“腐蚀电池”作用假设氯离子传输机理为扩散。本综述，将分析氯盐侵蚀机理，钢筋表面的钝化膜在氯离子的作用下往往表现为局并介绍国内外对氯离子扩散的研究进展。部破坏，破坏后使得铁基体暴露出来，与仍未破坏的钝化膜构成电位差。阴极为大面积区域的钝化膜，而铁基体则1混凝土