混凝 土 结构的耐 久性 问题 主要 由其渗透性 决 定 。本 文提 出 了一种基 于交 流 阻抗技 术 的混 凝 土 氯 离子 渗透性 快速 测试 方 法。该 法测试 时 间短 ,重复性好 ,无破 损性 ,可对 同一试 件进行 长期 监测 ,且对 不 同胶 凝材料 体 系的水 泥基材料 具有 广泛 适 用性 。理 论 分析 和 试验 测 试表 明,该 法与 ASTM C1202方 法 具有 很好 的相 关性 ,并根据 试验 结果拟 合得 到 了两者 的换 算 关 系,参 照 ASTM C1202的渗 透性 划 分 ,建 立 了新 的混凝 土渗透 性分级 标 准。 关键 词 :混凝 土渗透性 电 阻抗 相 关性 中 图分类 号 :TU528.01 文献标 识码 :A DOI:10.3969/j.issn.1003-1995.2013.04.49 混 凝 土 中氯 离子 的传输 性质 对混凝 土结 构 的耐 久 性至关 重要 。为 了测 量 混凝 土 中氯 离 子 的传 输参 数 , 开发 了多种 测 试 方 法 ,美 国材 料 与 试 验 协 会 (ASTM) 规定 了 3种 测 试 方 法 ,即 快 速 氯 离 子 侵 入 试 验 (ASTM C1202),90d泡 水试 验 (ASTM C1543)及 体 扩散试 验 (ASTM C1556)。我 国 的 《普 通混 凝 土 长 期性 能和 耐久性 能试 验方 法 标准 》将 C1202方法 及 北 欧标 准 NTBuild492(或称 RCM 方 法 )定 为推荐 方法 。 ASTM C1202方 法 因其易 用性 而 成 为最 为 普遍 的氯 离 子传输参数测试方法 。然而 ,除文献 [4]所指出的一 些缺 点 外 ,ASTM C1202测 试 持 续 时 间过 长 (6h),且 属破坏 性 试 验 ,不 能 对 试 件 进 行 长 期 监 测 ,也 是 其 短 处 。SHIcaijun经 理 论分 析 指 出 ASTM C1202实 际 上 是一种 电导测 试 方 法 。据 此 ,ZhaoTiejun等提 出用 固定 频率 的小 幅交 流电对混凝土试件 进行 电导测试 。, 但混凝土材料 是一种含复杂成分 孔溶液 的多孔 材料 ,不 同测试频率下 得 到 的电导 不 同。本文基 于 交流 阻抗 技 术提出 了一种 简单 易行 ,且与 ASTM C1202方 法具有 很 好 相关性 的混凝 土氯离子传输参数 的测定方法 。 1 方 法 介 绍 交 流 阻抗是 研究 水 泥基 材 料 微 、细 观结 构 和 化 学 反应机理的一种技术 。应用到素混凝土渗透性测 试时 ,一般采用双 电极体系 ,通过在试件两端施加小幅 收 稿 日期 :2o12—10-20;修 回 日期 :2013一O1—20 基金项 目:北京市 自然科学基金重点项 目(8100001) 作者 简介:吴立朋 (198l一 ),男 ,河北石 家庄人 ,讲师 ,博士。 交流 扰动 电 压 ,测试 试 件 的 电流 响应 ,得 到 其 交 流 阻 抗 。因施加 的交变 电压 幅值很 小 (一 般 <500mV),故 对混凝 土 的微结构 基 本 没有 破 坏 ,可 以认 为 是一 种 非 破损 性试验 方法 。将试验 得 到的不 同频率下 的阻抗 虚 部及 实部分 别作 为纵 坐 标及 横 坐 标 ,即得 Nyquist图 , 通过 对 Nyquist图进行分 析 ,可得到水 泥基材 料 的丰富 信息 。 1.1 原 材料 和配合 比 为研究 基于交 流 阻抗 技术 的混凝 土抗氯 离子渗 透 性测试 方法 对不 同胶凝材 料体 系混凝 土 的适 用性 和敏 感 性 ,共设计 了 10组配 比 ,其 胶凝 材 料包 括 P.O42.5 普通 硅 酸盐 水 泥 、一 级 粉 煤 灰 、$95矿 渣 及 凝 聚 态 硅 灰 ,涵 盖 了 目前应 用 的绝 大 部分 胶 凝 材料 。所 用 水 胶 比固定 为 0.4,胶凝材 料 用量 为 466kg/nl。细骨料 为 细度模 数 2.6的河 砂 ,粗 骨 料为 5~20mm连 续 级 配 石灰 石 。混 凝土配 合 比见表 1。 为使各 组混凝 土 具有 相 近 的 密实 度 ,通 过使 用 高 效减水 剂调 整新拌 混凝 土的坍 落度 为 150mill左 右 。 1.2 试 件 制备及预 处理 成 型 61oomm×300mm 的 圆柱体 试 件 ,1d后 拆 模 ,分 别养 护至测试 龄期 ,切割 成 61oomm ×50IBm试 件 ,进 行真 空饱水 ,饱 水制 度 同 ASTM C1202。将 饱 水 后 的 试 件 先 进 行 交 流 阻 抗 测 试 ,再 将 同一 试 件 进 行 C1202电通量测 试 ,每个配 比每个 龄期 采用 3个试 件 , 测试值取其平均值 。测试龄期为 28d及 90d。 1.3 测试 仪器及 测试步 骤 交流 阻 抗测 试所 用 仪 器为 Parstat2263型 电化学 工作站 ,电极布置为双电极体系 ,电极为 100mm×100
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