硝酸銀顯色法測(cè)量水泥基材料中氯離子遷移.pdf

1、混凝土中的鋼筋銹蝕是導(dǎo)致氯離子環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題的主要原因，氯離子在水泥基材料中的遷移是氯環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)考慮的主要因素之一。因此，測(cè)量水泥基材料中氯離子的遷移，尤其是用有效的快速法來(lái)測(cè)量是相當(dāng)重要的。本文研究了硝酸銀顯色法的影響因素及其快速測(cè)量水泥基材料中氯離子的遷移。
　　 基于AgNO3-NaOH-NaCl-H2O四元體系中的局部相平衡規(guī)律，推導(dǎo)出了硝酸銀顯色法測(cè)量時(shí)水泥基材料試件的變色邊界氯離

2、子濃度理論計(jì)算公式。結(jié)果表明變色邊界氯離子濃度取決于測(cè)量時(shí)硝酸銀溶液的濃度及噴灑體積，硝酸銀過(guò)量時(shí)，變色邊界氯離子濃度隨氫氧根離子濃度線性增大。硝酸銀不足量時(shí)，氫氧根離子濃度對(duì)變色邊界氯離子濃度的影響微乎其微，變色邊界氯離子濃度隨硝酸銀物質(zhì)的量增加而增大。計(jì)算的變色邊界氯離子濃度解釋了文獻(xiàn)中變色邊界氯離子濃度變化范圍很大的原因。
　　 依據(jù)理論計(jì)算與變色邊界氯離子濃度影響因素試驗(yàn)研究結(jié)果，提出了一種合理的硝酸銀顯色測(cè)量程序。結(jié)果

3、表明，采用提出的硝酸銀顯色法測(cè)量程序，變色邊界氯離子濃度隨水泥基材料水膠比增大而降低。針對(duì)不同水膠比水泥基材料試件，選取了變色邊界氯離子濃度范圍合理的代表值。
　　 根據(jù)水泥基材料中氯離子吸附雙電層模型，通過(guò)相關(guān)參數(shù)的測(cè)試與分析，解釋了水泥基材料孔溶液中氯離子“濃縮”現(xiàn)象，結(jié)果表明水泥基材料中并不存在真正的氯離子濃縮，所謂的氯離子“濃縮”是壓濾法測(cè)試引起壓濾孔溶液中氯離子濃度較孔隙本體溶液氯離子濃度的升高。同時(shí)研究了水萃取法測(cè)量

4、水泥基材料中自由氯離子濃度，基于水萃取法測(cè)量水溶性氯離子的良好重復(fù)性及水溶性氯離子與自由氯離子濃度之間良好的截距式線性或冪函數(shù)相關(guān)性，證明了水萃取法是測(cè)量水泥基材料中自由氯離子濃度的有效方法。
　　 對(duì)用硝酸銀顯色法測(cè)量氯離子非穩(wěn)態(tài)電遷移系數(shù)的誤差進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明當(dāng)氯離子滲透深度較小時(shí)，若不限制硝酸銀溶液的噴灑量時(shí)，變色邊界氯離子濃度變異引起的非穩(wěn)態(tài)電遷移系數(shù)誤差甚至達(dá)到200％，而采用本研究提出的硝酸銀顯色測(cè)量程序及選取的

5、變色邊界氯離子濃度的代表值，變色邊界氯離子濃度變異引起的氯離子非穩(wěn)態(tài)電遷移系數(shù)誤差可以控制在5％以內(nèi)。
　　 提出并試驗(yàn)論證了硝酸銀顯色法精確測(cè)量氯離子表觀擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)鍵條件，評(píng)估了硝酸銀顯色法測(cè)量氯離子表觀擴(kuò)散系數(shù)的靈敏度與誤差。結(jié)果表明硝酸銀顯色法測(cè)量氯離子表觀擴(kuò)散系數(shù)的誤差隨表面氯離子濃度增大、變色邊界氯離子濃度降低而減小?；诒疚奶岢龅南跛徙y顯色測(cè)量程序，當(dāng)表面氯離子濃度與海水中氯離子濃度相同時(shí)(0.53mol/L)，變