混凝土内部湿度场对氯离子传输影响研究
Stlldy of Efect Of lnteriOr COncrete MOistllre Field on the Chloride lon Transport
马志鸣，王鹏刚，王本臻
(青岛理工大学土木工程学院，山东 青岛266033)
摘要： 对混凝土试件在不同湿度条件下养护，使其内部湿度场达到恒定状态(分别为相对湿度的31％、55％、65％、
100％)。通过对不同湿度混凝土试件进行毛细吸盐试验、氯离子自由扩散试验，绘制氯离子浓度随深度变
化曲线，研究氯离子在不同内部湿度场下的传输机理。结果表明，混凝土内部湿度较小时，氯离子传输以
毛细吸收作用为主，且腐蚀情况最为严重。当混凝土内部相对湿度较大时，氯离子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：TU528．33 文献标志码：A
0 前言
根据国内外大量试验数据可知，氯离子的侵蚀是导致
混凝土耐久性劣化的主要原因，氯离子侵入混凝土内部与
钢筋发生化学反应造成钢筋发生锈蚀，由于体积增大发生
膨胀作用，使混凝土在内部膨胀力作用下发生破坏[I-4]。在
实际海洋暴露环境下的混凝土结构，根据混凝土与海水接
触方式不同可分为：大气区、浪花飞溅区、潮汐区和水下
区，在不同海洋区域内，混凝土内部湿度是不同的。例如
水下区混凝土内部湿度100％ 处于饱和状态，大气区环境
下混凝土结构内部湿度较低。同时，海洋环境下混凝土结
构耐久性劣化的主要原因是氯离子造成的钢筋锈蚀，在不
同区域内氯离子侵入混凝土内部的方式也各不相同(氯离
子侵入混凝土的方式主要包括：毛细吸收作用、自由扩散
作用和渗透作用)f5 。本文基于上述研究背景，探讨混凝
土内部湿度场对氯离子传输的影响，使混凝土试件内部达
到恒定湿度，通过氯离子毛细吸收试验、自由扩散试验，
测定不同湿度场、不同作用方式混凝土对氯离子传输的影
响，从而为海洋暴露环境下混凝土配合比设计以及混凝土
结构的防护提供理论依据。
1 原材料与配合比
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
优化后的配合比如表1所示。待混凝土试件成型后，放入
不同湿度环境下(分别保持在相对湿度的3l％、55％、
65％、100％)进行养护，待其内部湿度场恒定后进行氯离
子侵蚀试验。
表1 混凝土配合比设计 kg／m
2 试验内容及试验方法
2．1 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
凝土试件放人烘箱中进行烘干，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。为保证氯离子侵入混凝土内部的方式主要以毛细吸
收作用为主，本试验持续24 h，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

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