试验方法对混凝土氯离子扩散系数的影响

《试验方法对混凝土氯离子扩散系数的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn试验方法对混凝土氯离子扩散系数的影响12马昆林，刘运华1.中南大学土木建筑学院，湖南长沙（410075）2.郴州市建设工程安全管理监督站，湖南郴州（423000）摘要：讨论了测试混凝土氯离子渗透性及扩散系数的ASTMC1202与RCM方法中存在的几个问题。通过试验方法对比研究了水灰比、龄期、单掺粉煤灰（FA）、单掺硅灰（SF）以及矿渣（PS）与粉煤灰（FA）复合条件下两种不同试验方法对混凝土抗氯离子渗透系数测试结果的影响。结果表明：试验参数变化，两种测试方法所测的扩散系数出现基本相同的变化规律。两种测试方法均能正确反映混凝土扩散

2、系数随混凝土配合比参数变化的规律，但ASTMC1202的测试结果受矿物掺合料的影响较大，RCM方法测试结果较为稳定。关键词：混凝土，渗透性，扩散系数，ASTMC1202，RCM中图分类号：TU528文献标识码：A[1]目前，国内普遍采用快速氯离子渗透试验方法美国的ASTMC1202方法以及Tangand[2,3]Nilsson研究并已经在欧洲使用的RCM方法，但国内外学者对这两种方法测试结果准确性和适用范围，特别是活性矿物场合料掺入后引起的混凝土氯离子扩散系数变化的规律还有[4,5,6]争论。本文采用试验方法分别用ASTMC1202和RCM方法对实验参数相同的混凝土进行氯离

3、子扩散系数的测试，特别是对掺入矿物掺合料的混凝土进行了分析比较，并对两种方法的试验结果进行比较和评价，以期对混凝土氯离子扩散系数测试的理论研究方法及合理应用提供指导，为混凝土耐久性设计及预测提供更加准确的依据。1.试验方法简介及讨论[1]1.1ASTMC1202直流电量法（以下简称ASTM方法）根据配比先成型150mm×150mm的试块，标准养护，然后切割成Ф100mm×50mm混凝土试件，按照ASTM方法测试其6小时通过的库仑电量。试验时，混凝土试件两端分别浸泡于3％的氯化钠和0.3mol/L的氢氧化钠溶液中，在60V的外加电场作用下持续通电6小时后测定通过混凝土试件的总

4、库仑电量，然后根据通过混凝土的总库仑电量可以测算混凝土氯离子的扩散系数。ASTM方法试验简图如图1所示。其中利用通过混凝土6h的库仑电[7]量可计算出混凝土的扩散系数Deff：－80.842对不掺Ca(NO3)2的混凝土：Deff＝0.0103×10Q(cm/s)(1)－80.762对掺Ca(NO3)2的混凝土：Deff＝0.0088×10Q(cm/s)(2)Q:6h通过混凝土总的库仑电量，具体计算详见文献[1]。稳压电源电流表60V混凝土试件100mm50mm0.3mol/LNaOH溶液3%NaCl溶液NaClOHNaNaClOHNa有机玻璃铜网电极防水密封胶图1ASTM

5、C1202试验装置简图-1-http://www.paper.edu.cnASTM方法其实测试的是混凝土的电导率，而饱和混凝土的电导率取决于孔隙结构和硬化混凝土中孔溶液的电导率等因素。各因素对混凝土电导率的影响如下：1）混凝土孔结构。混凝土中加粉煤灰、矿渣和硅灰等活性矿物掺合料后，随着二次水化反应的进行，生成了更多的水化产物，混凝土更密实，孔结构更加细化，混凝土的抗渗性能可以进一步提高，混凝土的电导率就会下降，这就导致混凝土氯离子扩散系数下降。2）混凝土中孔溶液。决定混凝土电导率还有一个重要因素就是孔溶液中离子的种类与[6]浓度。研究表明，常用的粉煤灰、矿渣和硅灰等活性矿物

6、掺合料掺入混凝土后，对混凝土孔溶液的离子种类以及浓度会产生一定影响，且矿物掺合料种类不同掺量不同对混凝土孔溶液中离子的影响不同。这其中以硅灰的影响大，用ASTM方法测试掺入SF的混凝土氯离子扩散系数时，较未掺SF的混凝土扩散系数下降较大。总的来说，矿物掺合料的加入会使混凝土孔溶液中离子的种类和浓度发生变化而导致混凝土孔溶液电导率下降。3）水灰比及测试温度。混凝土孔隙率与混凝土水灰比关系密切。，水灰比低、成型密实、养护良好的混凝土，渗透性较低。低水灰比条件下，水泥颗粒彼此间距离较近，连接颗粒与[8，9]填充孔隙的水化物要求较少，容易形成相对致密的结构。研究表明：水灰比由0.7

7、降为-82-820.4时，混凝土氯离子扩散系数从21.46×10cm/s降为3.95×10cm/s。美国ACI的201委员会提出：暴露于海水或盐渍水的混凝土水灰比不应超过0.4。如果混凝土的水灰比≧0.45时，由于混凝土本身结构的孔结构较为粗大，渗透性较大，在用ASTM方法测试时，发现混凝土会发热，且两端的测试溶液温度会升高，特别以阳极最为明显，温度升高造成离子传输和运动速度加快，导致测试电导率偏大。但是如果出现由于温度升高引起阳极电解并剧烈反应导致铜网溶断，这样会导致测试所得库伦电量急剧下降，甚至测试中断。经测试