荷载作用下引气混凝土氯离子传输规律研究

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发布时间：2021-09-16

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荷载作用下引气混凝土氯离子传输规律研究
Study of Transmission Law of Chloride Iron in Air Entrained Concrete under Loading
张慧-，任鹏程z，金祖权-，常洪雷1，刘伟龙1
(1．青岛理工大学土木学院，山东青岛266033；2．青荣城际铁路有限责任公司，山东烟台264000)
摘要：研究了承受0-50％弯曲荷载的引气混凝土在腐蚀溶液浸泡下的氯离子浓度分布、传输规律。试验结果
表明：混凝土表层氯离子含量随着荷栽等级的增加而逐渐升高，但是升高的幅度逐渐降低；混凝土不同受
力区域的氯离子含量关系为受拉区>受压区一非受力区；硫酸根离子延缓了混凝土中氨离子传输，但这种
抑制作用随弯曲荷栽应力比增加而减弱。
关键词：弯曲荷载；混凝土；氯离子；硫酸盐
中图分类号：TU528．38 文献标志码：A
Abstract：The distribution and transmission of chloride ion in air entrainment concrete with 0～5O％ bending load and immersed
in corrosion solution were investigated．The experimental results showed that the chloride ion content raised with the increasing
bending load．but the increasing range gradually reduced．The chloride ion content and its transmission velocity in the tensile stress
region were higher than that in the compressive stress region and non．stress region．The sulfate ion in corrosion solution retarded
the chloride ion penetration into concrete．and the inhibition weakened with increased bending load．
Key words： bending load，concrete，chloride ion．sulfate
0 前言
混凝土结构的耐久性问题已经引起工程界广泛关注，
尤其是处于海洋或恶劣环境下，混凝土结构耐久性不良的
问题更加突出⋯。钢筋锈蚀是导致混凝土耐久性不足首当
其冲的核心问题，而在引起钢筋锈蚀的因素中，氯离子侵
蚀尤为显著。氯离子在混凝土中传输，不仅受到混凝土材
料自身微细观结构的影响，而且受到混凝土所处环境因素
和荷载因素的影[1~J[2-31。当混凝土在荷载作用下，内部的
微裂缝增加，而这些微裂缝使混凝土中的原始微裂缝扩
展和相互连通，形成潜在的传输通道，引起渗透性增大。
越来越多的学者重视荷载作用对耐久性的影响。最
早将裂缝或荷载与氯离子渗透性能和钢筋腐蚀 III结合起
来研究的是法国的Francois．R和MASO．J．C[51。通过初步的
研究，发现氯离子：和CO，的渗透与荷载引起的混凝土微
观结构变化有关。何世钦l 6l等研究了持续弯曲荷载作用下
氯离子在混凝土中的扩散渗透规律，结果表明在持续荷载
基金项目：高性能土木：[程材料国家重点实验室开放基金f2010CEM006)
40 CoAL AsH 4／2013
作用下，}昆凝土界面产生拉应力使微裂缝增加，加快氯离
子扩散速度。
考虑到海水中既有高浓度的氯离子，又有2×106 mg／m3
的硫酸根离子，硫酸根离子存在将会导致受荷混凝土中氯
离子传输规律演变【71。此外，混凝土在弯曲荷载中除了纯
拉区，还有受压区和非受力区，这些区域氯离子传输规律
如何，仍需开展研究。为此，本文对承受不同应力比弯曲
荷载的引气混凝土在单一氯盐、氯盐硫酸盐复合溶液下浸
泡，以期获得混凝土不同受力区域的氯离子传输规律，以
及硫酸根离子对荷载作用混凝土氯离子传输的影响。
1 试验
1．1 原材料和混凝土配合比
试验中制备混凝土所用的原材料包括P．O．42．5水泥、
青岛某电厂产I级粉煤灰、青岛某公司产最大粒径为25 mm
的碎石、青岛某砂场产的细度模数为2．7的中砂。通
过聚羧酸高效减水剂调整混凝土为保证混凝土拌合料的坍