不同内部湿度对混凝土抗氯离子影响研究

资料大小：230KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-06

资料介绍

不同内部湿度对混凝土抗氯离子影响研究
李丹，李路，张玉政
(1．青岛市市政工程设计研究院有限责任公司．山东青岛266100；
2．中交天津港湾工程设计院有限公司青岛分公司，山东青岛266000)
【摘要】通过非饱和混凝土在氯离子毛细吸收、自由扩散试验，测定不同湿度混凝土中氯离子含量随深度
的变化曲线，研究氯离子在不同湿度环境下的作用机理。试验结果表明，混凝土内部相对湿度较小时，氯离子传
输主要以毛细吸收作用为主，相对湿度越小，氯离子随渗透深度越大；当混凝土内部相对湿度较大时，氯离子传输
主要以自由扩散为主。
【关键词】相对湿度；混凝土；氯离子；耐久性
【中图分类号】TU528．0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2014)02—0016—03
氯离子侵入混凝土导致钢筋锈蚀是海洋工程混
凝土结构腐蚀破坏的主要因素，氯离子侵入混凝土的
方式包括：毛细吸收、扩散作用和渗透作用等。由于海
洋工程所处部位不同，氯离子侵入混凝土方式既可以
是单一作用，也可能是多种因素共同作用。如当
结构处于与海洋水下区或其他盐溶液永久接触的环
境中，氯离子侵入则以扩散为主。当结构处于短时间
与盐溶液接触或者于湿交替比较严重的区域，即混凝
土内部孔隙不饱水的情况下，例如浪溅区和潮汐区，则
氯离子侵入方式则是多种因素复合作用。为此，文中
系统研究了混凝土在不同环境条件下的内部相对湿
度演变、吸盐水过程中混凝土湿度演变，不同湿度混凝
土的氯离子毛细传输及纯扩散。文中研究不同湿
度混凝土中，氯离子侵蚀机理的研究，为实际工程中氯
离子的防护及混凝土的配合比优化提供理论依据。
1 原材料与配合比
本试验所选用的混凝土配合比原材料水泥、河沙、
花岗岩碎石、水及外加剂均来自青岛本地，根据大量试
验，经优化用配合比如表1所示。
表1 混凝土配合比设计 kg·m
2 试验内容及试验方法
(I) 氯离子侵蚀试验。氯离子毛细吸收试验：
将其用石材切割机切割成两个尺寸为50mm×100mm
×100mm的立方体试块，并将混凝土试件放入烘箱中
进行烘干，待试件内部水分完全消失后，用石蜡将除吸
水面以及切割面以外的其他4个面密封，并在平底容
器中进行毛细吸盐试验，所用溶液为3％Nacl溶液。
本试验持续24h，待试验结束后将试件取出，进行磨粉
滴定，测定不同试件内部氯离子浓度。
氯离子自由扩散试验：将不同湿度下的混凝土试
件放到3％ Nacl溶液中完全浸泡(溶液没过试件上表
面)，待浸泡28d后将试件取出，然后进行氯离子测定
试验，测定不同内部湿度场试件在自由扩散作用下氯
离子侵蚀情况。
(2) 自由氯离子含量的测定方法。取用氯离子
腐蚀后的混凝土试件，采用钻床改装的混凝土磨粉机
由表及里逐层打磨。称取2g(精确到0．01g)粉末，置
于塑料瓶中，加入50ml( )蒸馏水，拧紧瓶盖，放人振
荡器中剧烈震荡2h静置12h。将溶液过滤，取20ml
( )滤液置于锥形瓶中，加入1滴酚酞，溶液变红后
加入稀硫酸中和至无色，然后加入10滴铬酸钾作为指
示剂，用硝酸银溶液滴定至出现砖红色沉淀，记录消耗
的硝酸银体积( )。根据下式计算混凝土中水溶性
氯离子浓度(P) 。
× 100％
式中，P为混凝土中自由氯离子含量，％；C 为
硝酸银溶液的浓度，mol／L；G为混凝土粉末质量；为
浸样品的水量，ml；为每份样品提取的滤液量，ml；
为滴定时消耗的硝酸银体积，ml。
3 结果分析与讨论
(1) 非饱和混凝土毛细吸收作用下氯离子侵蚀
试验。混凝土在不同湿度环境下养护180d，表层相对
湿度达31％，55％，65％，100％。将不同湿度的混凝
土在海水中进行毛细吸盐试验，测得试件毛细吸盐
lh、12h后，氯离子浓度随深度变化曲线，其结果见图
1、图2。
由图可知，混凝土内部初始相对湿度越小，相同深
度处的氯离子含量越高，氯离子的侵入深度越深。当
RH=55％时，腐蚀时间为12h，混凝土中氯离子含量在