解析混凝土的抗氯离子渗透性能研究.pdf

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1、解析混凝土的抗氯离子渗透性能研究翟公坤中铁七局集团郑州工程有限公司河南郑州450052摘要：随着科技经济的不断发展，耐久性能优异的高性能混凝土在建筑工程中得到了越来越广泛的应用。混凝土的耐久性向来是材料科学以及技术探究的重点之一，它直接影响到建筑物的使用寿命。而混凝土的抗氯离子性是衡量混凝土耐久性的最重要指标之一，另外，当前通常用混凝土的抗氯离子性能来表示混凝土的抗渗透性能。本文就针对混凝土的抗氯离子渗透性能研究进行简要的解析。关键词：混凝土抗氯离子渗透性能研究中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：一、氯离子对混凝土产生的负面影响混凝土中，钢筋锈蚀机

2、理一般分为化学腐蚀以及电化学腐蚀，其中的电化学腐蚀的危害更为强大。碱性条件下，由于钢筋表面有一层钝化膜，能够自我保护，进而不被锈蚀。但是当混凝土中的碱度降低的时候，钝化膜就会变得不稳定，腐蚀微电池就会形成，进而锈蚀钢筋。如果钢筋所处环境中存在着氯离子，那么氯离子就会加快电化学腐蚀的速度，其中的作用机理是：1.损坏金属钝化膜——金属表面的氯离子吸附在钝化膜上面，能够降低混凝土的局部碱性，进而损坏钝化膜；2.导电——一方面，氯离子能够降低混凝土的电阻，这样一来就加速了钢筋的电化学腐蚀速度，另一方面，氯离子会提高混凝土的吸湿性，这样也会降低混凝土的电阻，进而加快

3、电化学腐蚀速度；3.氯离子能够产生电化学腐蚀当中的阳极去极化作用，最终加快电化学腐蚀速度。二、影响混凝土抗氯离子渗透性能的主要因素混凝土抗氯离子渗透性能主要和混凝土的配合比、内部孔隙率以及空隙液组成等等相关，下面简要地讨论一下影响混凝土抗氯离子渗透性能的主要因素。（一）混凝土的配合比混凝土的配合比中如果水灰比增大的话，混凝土内部的孔隙率就会随之提高，进而会导致氯离子的扩散系数增大。所以，混凝土的水灰比务必要在某种程度上反映出混凝土自身的密实度，一定要按照一定的比例进行配合。（二）混凝土的孔隙碱度研究学者通常认为氯离子会损坏金属的钝化膜，不单单只是取决于钢筋

4、周遭−−混凝土孔隙中氯离子的浓度，更为重要的是[Cl]／[OH]。著名的Housmann学−−者在研究中指出，只要[Cl]／[OH]的值小于等于0.6，钢筋就不会被轻易激活。三、当前混凝土抗氯离子渗透性能的主要试验方法（一）ASTMC1202法ASTMC1202是美国材料试验协会制定的关于测试混凝土抗氯离子渗透性能的标准试验方法。美国ASTMC1202的测试过程为：把¢4×2英寸大小的混凝土试样进行真空饱水后，将试样放置在标准夹具里面，再用0.3NNaOH溶液以及3%wtNaCl溶液给予试样60V的直流电，时间为6个小时，期间记录流过的电量，最后根据记录评

5、价出混凝土渗透性能的高低。试验装置以及试验环境的温度要控制在20～25℃之间。美国ASTMC1202这个试验的假设十分简单，就是阴离子在电场的作用之下会从负极移向正极，在同样的试验环境中，若是迁移量越多（电量越大）的话，则表示被检测试样的渗透性能就越大。由于试验假设过于简单，导致了众多学者对其试验结果的质疑。后来通过大量的试验证明，ASTMC1202比较适合测试电量在1000~3000库仑的混凝土，即为C30~C50之间的中等强度混凝土，另外对于小于1000或者是大于3000库仑的试样视为同一等级。总而言之，虽然ASTMC1202存在着或多或少的缺陷，但是

6、它至今依然是测试混凝土抗氯离子渗透性能的标准方法，当前，北美、欧洲、东南亚国家在验收高性能混凝土的时候，一般仍是沿用ASTMC1202法，所测结果电量在1000库仑以下为合格。（二）RCM法RCM方法来源于唐路平的方法，不过修改了一些具体细节。它的测试过称为：选用¢100mm×50mm的标准试样，试样在实验室制作的时候，在试验前7d选用¢100mm×300mm或者150mm×150mm×150mm加工制作成标准试样，打磨光滑之后继续浸泡在水里面养护到试验期。需要注意的是，试样在实体混凝土结构中进行钻取的时候，应该先将试验切割成标准尺寸，然后在标准的养护水池

7、中浸泡4d，再进行试验。实验室温控制在18~22℃，试样在安装之前务必要进行100~140s超声浴处理。采用30V直流电进行试验，阳极选用300ml的O．2mol/l的氢氧化钾溶液，阴极选用．2mol／l的氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液要包含5%的氯化钠，通电时间一般为4~168小时。试验后，劈开试样，选用0.1mol/l的硝酸银溶液来测试氯离子的渗透深度，最后再用公式计算出氯离子的扩散系数。（三）NEL法清华大学提出了NEL法。该测试方法采用100mm×100mm×50mm或者¢100mm×50mm的标准试样，另外需要切除试样表层20mm，这样就可以避免试样

8、受到浮浆层的影响。试验之前要将试样制作成标准尺寸，把试样置于真空（