钢纤维掺量对混凝土氯离子渗透性能的影响研究

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发布时间：2021-09-13

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钢纤维掺量对混凝土氯离子渗透性能的影响研究
白敏一，牛荻涛，姜桂秀。，武雄。
(1．长安大学材料科学与工程学院，西安710061；2．西安建筑科技大学土木工程学院，710055；
3．中交第一公路勘察设计研究院有限公司，西安710065)
摘要：采用自然浸泡法模拟海洋环境开展钢纤维混凝土氯离子侵蚀试验，研究了钢纤维掺量对混凝土自由氯
离子含量、氯离子扩散系数的影响，得到混凝土中自由氯离子含量与氯离子扩散系数都随着钢纤维掺量的增加有先
减 J、后增大的变化趋势：分析钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间依赖性，认为铜纤维混凝土氯离子扩散系数是随
着时间的推移而逐渐衰减的；回归计算得出氯离子扩散系数的时间衰减系数，并给出钢纤维混凝土氯离子扩散系数
的时间衰减系数的建议值；最终建立了钢纤维混凝土氯离子扩散系数随钢纤维掺量变化的时间衰减模型。
关键词：钢纤维；混凝土；氯离子含量；氯离子扩散系数；时间依赖性
Abstract：The experiments of chloride ion co~osion for steel fiber concrete is carried Out by simulating marine envi．
ronment which is conducted by using natural immersion method．The influence of steel fiber content on chloride ion con—
tent of concrete．chloride ion diffusion coefficient is studied．the chloride ion content of concrete and chloride ion diflfusion
coemcient decrease firstly then increase with the increasing of steel fiber content；and the time dependent of chloride ion
dimlsion coefficient for steel fiber cocnrete which decays graudally through time．is analyzed．Th e time attenuation coem—
cient of chloride ion diflusion coefficient is calculated through regression analysis．The time attenuation coe伍cient of chlo—
ride ion difusion coefficient of steel fiber concrete is proposed．At last，the time attenuation model of chloride ion difusion
coefficient for steel fiber concrete with steel fiber content varying is built．
KeY words：Steel fiber；Concrete；Chloride ion content；Chloride ion diffusion coefficient；Time dependent
中图分类号：TU528．572 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2015)11—49—04
0 前言
近2O年来，钢纤维混凝土在实际工程中的应
用越来越广泛，而细微的钢纤维掺人到混凝土中，
是否会因锈蚀而失效、降低混凝土基体的承载力，
是否会影响到混凝土的正常使用和寿命，都是人们
极其关注的问题。目前，钢纤维混凝土在国内外的
道路工程、建筑工程和水工工程中已大量应用[1-3]，
且有关钢纤维混凝土力学性能方面的研究成果也
已比较成熟，但关于钢纤维混凝土耐久性基础理
论方面的研究并不多见。尤其对于沿海地区的钢纤
维混凝土结构工程。我国海域辽阔，海岸线长，很多
大规模的基础建设工程都集中于沿海地区，而沿海
地区的混凝土结构由于长期受到氯离子侵蚀，造成
混凝土中钢筋的钝化膜破坏，钢筋锈蚀现象非常严
重，使得混凝土结构承载力下降，对整个结构的安
全性造成威胁。因此，从工程安全的角度讲，开展混
基金项目：中央高校基本科研资助项目(310831151087)；国
家自然科学基金项目(51278403)；陕西省自然科学基金项目
(2014JM7272)；中央高校基本科研资助项目(310831151
084)。
凝土抗氯离子渗透性能的研究具有非常重要的意
义。本文拟对目前实际工程中应用广泛的钢纤维混
凝土抗氯离子渗透性能进行研究，通过测试混凝土
中自由氯离子含量、分析混凝土氯离子扩散系数随
钢纤维掺量的变化规律，建立钢纤维混凝土氯离子
扩散系数随钢纤维掺量变化的衰减模型。
1 试验
1．1 原材料
水泥：P·0 32．5R水泥，安定性合格，其物理力
学性能见表1；细骨料：中砂，细度模数2．69，表观密
度2．63g／cm ，堆积密度1．48g／cm ；粗骨料：石灰岩质
锤破碎石，表观密度2．82g／cm。，堆积密度1．43g／cm ，
压碎指标6％，颗粒级配5～16mm；钢纤维：建筑用波
浪形钢纤维，长30mm，长径比60，截面形状为矩形，
其物理性能见表2：减水剂：萘系高效减水剂，黄褐
色、粉末状，减水率20％以上。
1．2 配合比和试验方法
1．2．1 配合比
试验设计了水胶比相同，钢纤维掺量不同的五
种混凝土，配合比见表3。