港珠澳大桥沉管混凝土成熟度与氯离子扩散系数相关性研究

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发布时间：2021-09-14

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港珠澳大桥沉管混凝土成熟度与
氯离子扩散系数相关性研究
黎鹏平’，范志宏1,2，熊建波1,2，王胜年
(1．水工构造物耐久性技术交通部重点试验室，广东广州510230；2．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640)
摘要：采用化学结合水法、氯离子决速测定法(RCM法)和混凝土成熟度测定法研究了56 d龄期内混凝土氯离子扩散系数和混
凝土成熟度的关系，结果表明：混凝土氯离子扩散系数不仅随养护龄期的延长而降低，还随养护温度的升高而降低，延长养护龄期或
提高养护温度均可提高胶凝材料的水化程度；室内养护混凝土试件的氯离子扩散系数与混凝土成熟度值之间呈幂函数关系，二者具
有很好的相关性( 2=0．976)，利用室外养护混凝土试件的数据进行验证计算，其理论计算值与实测值具有较好的吻合性，可根据混
凝土成熟度实测值预测出混凝土的氯离子扩散系数。
关键词：混凝土成熟度；氯离子扩散系数；相关性
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)10—0031—03
Correlation of chloride difusion coeficient and concrete maturity value
of Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge immers concrete
LIPengping ，FAN Zhihong ，XIONG ]ianbo1,2 WANG Shengnian
(1．KeyLaboratoryofHarbor&Marine StructureDurabilityTechnologyoftheMinistryofCommunications，Guangzhou 510230，China
2．School ofMaterials Science andEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou 510640，China)
Abstract： The correlation of chloride difusion coefi cient and concrete maturity value within 56 days of curing was investigated by the
chemically combined water content method，rapid chloride migration(RCM)test and concrete maturity test，respectively．The experimental
results showed the chloride difu sion coeficient of concretes decreased not only with increasing curing ages，but also with increasing Cur—
ing temperature，which Can promote the hydration degree of cementitous．There was a significant corelation between the chloride difu sion
coeficient ofindoor curing specimens and the concrete maturity value when expressed as a power function(R2=0．976)，and the calculated
values of concrete maturity for outdoor specimens which obtained by using the power function agrees well with the measured values，then
it can use the measured concrete maturity value to predict the chloride difu sion coeficient ofconcrete．
Key words： concrete maturity value；chloride difu sion coeficient；corelation
0 引言
海洋环境下氯盐引起的混凝土内钢筋锈蚀膨胀是混
凝土结构耐久性失效的主要原因。合理有效地控制混凝土
的氯离子扩散系数满足耐久性设计要求，是混凝土结构能
否满足耐久性设计使用年限的关键因素。控制混凝土的
氯离子扩散系数涵盖了三个方面：混凝土配合比的设计
和优化；混凝土施工质量控制；混凝土附加防腐蚀措施。在
配合比设计和优化环节，国内外大量的研究表明合理地使
用矿物掺合料可以有效地降低混凝土的氯离子扩散系数，
而在混凝土结构的施工环节，采用合理的施工工艺可使混凝
土质量满足结构耐久性设计指标。以往混凝土构件的耐久
性检测主要采用破损的抽芯方法，而对于某些特殊的工程
结构，无法采用取芯法对构件的耐久性开展评定，因此需要
研究无损或微损的检测方法对混凝土构件开展耐久性
评估。
20世纪50年代英国学者Saul提出了成熟度的概念，
其计算公式见式(1)所示。
Jf l( ( ) 、一Oo)dr (1)
J 0
利用成熟度——强度曲线推算混凝土早期强度已广泛
应用，而有关成熟度和混凝土抗氯离子渗透性能的相关
性研究鲜见报道，本研究开展短龄期混凝土成熟度和混凝土
氯离子扩散系数的试验，并利用混凝土成熟度与氯离子扩散
系数间的相关性结果，以确定港珠澳大桥沉管混凝土合理
接触海水的时间，为某沉管隧道工程的施工提供科学指导。