：处于自然含氯环境下的水工混凝上，承受荷载和氯盐侵蚀等多种冈素的作用．根据钱塘江河口地区的两
座 既有水 闸的闸墩混凝土 中氯离子浓度 的检 测结果 ，分析 了实际水工混凝 土在 自然环境 下的氯离 子侵 蚀规律 ，
得 出使用 30 a的水工混凝土 中氯离子最高浓度在距 离表 面约 2 cm处 ；通过模拟既有水 工混凝土并 测试氯离子
扩散系数 ，证实 了氯离子扩散系数随时间减小的规律 ；基于既有水工混凝土的测试 、模 拟和 Fick第二定律 ，建立
了包 括 时 间 、空 间和 温 度 影 响 因素 的既 有 水 工 混 凝 土 氯离 子扩 散 系数 时 变 模 型．
关 键 词 ：既有水工混凝土；氯离子；扩散系数 ；模拟；时变性
中图分类号 ：TU528．36 文 献标 识码 ：A 文章编 号 ：1009—64ox(2o~o)o2—0014—07
氯离子 向混凝 土 中传输 的机理 十分复 杂 ，对 混凝 土的 侵蚀 是 扩散 与 毛细 吸收 等 各种 机 理组 合 的综 合 结
果 ．Fick第二定 律 普遍应 用于混 凝土 中氯 离子扩 散 的研究 ，但 假设 材 料是 均质 的 、氯 离子 不 与材料 发 生反
应和材 料 的氯 离子 扩散 系数为恒 定 的常数 等 ．目前 ，计 算氯 化 物 的渗入 量 时 ，常采 用 表观 扩散 系数 反 映各
种 因素对 氯离 子扩散 的影 响 ，也 反映 了混凝 土对氯 化物 侵蚀 的抵抗 能 力．但 实 际 中扩 散 系数 并 非恒 定 常数 ，
不仅 与混凝 土组 成 、内部孔 结构 的数量 和特征 及水 化程度 等 内部 因素有关 ，同时也受 到外 部 因素和 时间 的影
响 ．由于影 响 因素多 ，且 各 因素之 问关 系复 杂 ，目前 仍 没有 建 立完 整 的理 论 体 系．基 于 Fick第 二定 律 提 出 了
多种 扩散修 正计算 公式 ’ ，但 由于试验 环境不 同 、参 数取 值 困难 或 过于复 杂等 原 因 ，这些公 式很 难应用 于
实际 工程．
自然氯盐 环境 下混凝 土 的氯离子 侵蚀情 况与 室 内试 验 结论 差别 较 大 ，尤其 是 在距 离 表 面一 定 深度 内的
氯 离子浓 度 ，用 Fick第 二定律 计算 的扩 散 系数 的离散 性 很 大 ．水工 混 凝 土所 处 的 自然 环境 往 往 湿度
大 ，暴露在 室外 ，并 同时受其 他 因素 的作 用 ．完 全 用 室 内试 验模 拟 自然 环 境 下 的氯 离 子 侵蚀 过 程 ，其 误差 较
大 ．实际工 程耐久 性评 估时 ，一般进 行必 要 的检 测 、分 析及 计算 ，其结论 反 映 了实 际工 程在 自然环境 下 的侵蚀
情况 ，对耐久 性分 析与评 价有 重要 的参考 意义 ．但是 ，一次 检测 的结论 只能 代表混 凝土 当前 的侵蚀状 态 ，而研
究表 明 ，氯离 子扩散 系数 随时 问增加 而降低 ．因此 ，如何 根据 自然环 境 下有 限样本 得到 的检测 资 料 ，预测
混凝土 中氯 离子扩 散性 能的变化 规律 ，对 深入研究 氯离 子 在混 凝土 中的扩 散 行 为及 实 际工 程 耐久 性预 测具
有 十分重 要 的意义 ．本文利 用实 际工程 取得 的混凝 土 中氯 离子 侵蚀 资 料 ，结 合 室 内模 拟 试验 结 论 ，分析 了 自
然 环境下 的氯 离子扩 散影 响因素 ，建立 了既有 水工 混凝 土氯离 子扩 散系 数 的时变模 型．
1 既有水工混凝土氯 离子侵蚀特 性
1．1 既有混凝 土 的样本和 氯 离子浓 度的测 试
既有 水工 混凝 土的样本 ，来 源于 钱塘 江河 口区 海塘 北 岸 2座水 闸 的 闸墩 ，处 于 自然 环 境 下 已分 别 运行

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