混凝土氯離子滲透和碳化性能檢測方法及劣化指標的研究.pdf

1、氯離子侵蝕和碳化是引起鋼筋銹蝕從而導致結構混凝土耐久性下降的重要原因。因此，有必要建立統(tǒng)一、有效的檢測方法及劣化指標來研究混凝土的氯離子滲透和碳化性能，從而指導混凝土耐久性設計與施工、評價混凝土質量以及預測混凝土結構使用壽命。
　　 在氯離子滲透性試驗的諸多方法中，Permit法（Permeation migration test）是目前唯一一種能夠現(xiàn)場測定混凝土保護層氯離子滲透性能且近似無損的方法，因而具有廣泛的應用前景，但至

2、今研究較少。本課題采用RCPT法（Rapid Chloride Permeability Test）和RCM法（RapidChloride Migration test）兩種典型的試驗方法與Permit法進行比較研究，測試了一系列不同齡期的普通混凝土及粉煤灰、礦粉單雙摻混凝土的滲透性，分析了三種試驗方法之間的相關性。研究結果表明，Permit法能較好地反映混凝土的氯離子滲透規(guī)律，值得推廣應用。該法測得28d養(yǎng)護齡期的混凝土氯離子擴散系數(shù)

3、與相同齡期下RCM試驗結果之間相關性最好，并結合GB/T50476-2008建立了基于Permit法的混凝土氯離子侵入指標。
　　 與自然環(huán)境中CO2的實際體積濃度（一般0.03％）相比，我國標準加速碳化試驗中的CO2體積濃度（20％）明顯偏高。為此，本文在國外研究的基礎上，探索采用低濃度加速碳化法研究混凝土碳化性能的可行性。通過低濃度碳化法與我國標準碳化法的對比研究發(fā)現(xiàn)，低濃度碳化法90d時的碳化深度與標準碳化法28d的結果之

4、間相關性較好，與28d抗壓強度之間也有良好的相關性，從而提出了低濃度（3％）下90d碳化齡期的混凝土碳化性能指標。
　　 材料的微觀結構決定了其宏觀的行為機制。本文采用MIP（Mercury IntrusionPorosimetry）、可蒸發(fā)水含量法（Evaporative Water Method）及XRD等常用手段比較全面地考查了混凝土的微觀特性，討論了結構混凝土宏觀性能與其內部微觀結構之間的相互關系，試圖通過混凝土材料的組

5、成、結構來反映其宏觀性能。結果表明，氯離子滲透性能與孔隙率之間有良好的相關性，即可認為孔隙率是影響混凝土氯離子滲透性的主要因素?；炷恋奶蓟阅芘c孔隙率之間也存在著一定的關系，但相關性較差。結合XRD試驗結果分析得知，孔隙率不是影響混凝土碳化速率的最主要因素，混凝土的碳化速率與其內部可碳化物質氫氧化鈣（CH）含量密切相關，CH含量越低，可吸收的CO2的量越少，碳化速率就越快。礦物摻合料能與水泥熟料水化時產生的CH結合，降低了混凝土孔隙中

6、的液相堿度，加快了碳化速率。
　　 由于施工技術等原因，實際結構中混凝土保護層與實驗室內測定的混凝土材料的耐久性之間存在著一定的差異。因此，有必要開展實際環(huán)境因素作用下結構混凝土耐久性現(xiàn)場檢測與評估，為海工結構混凝土的壽命預測提供數(shù)據(jù)支撐，同時也為合理養(yǎng)護制度與方法的制定提供技術指導。本文選取寧波某已建海工碼頭東側便橋的關鍵結構部位，對結構混凝土外觀、力學性能、碳化深度、鋼筋保護層厚度、混凝土氯離子含量和混凝土堿含量進行現(xiàn)場檢測