不同干濕制度下混凝土中氯鹽傳輸特性研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題是當(dāng)今工程界所普遍關(guān)注的問題，它不僅關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命與維護(hù)成本,同時(shí)與環(huán)境保護(hù)及社會可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。氯離子侵蝕造成的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題則是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題,其重點(diǎn)是研究混凝土中氯離子的傳輸機(jī)理。沿海、鹽湖環(huán)境下的混凝土構(gòu)件由于遭受海水或鹽霧環(huán)境的循環(huán)侵蝕,由氯鹽侵蝕引起的鋼筋銹蝕更為嚴(yán)重,這種干濕循環(huán)作用下的氯離子在混凝土中傳輸過程較全浸泡較為復(fù)雜,影響更為嚴(yán)重。因此,研究混凝土結(jié)構(gòu)在這兩種條件下的

2、傳輸機(jī)理及影響因素具有極為重要的意義。
　　本文采用室內(nèi)氯鹽自然干濕循環(huán)的試驗(yàn)方法,通過更為精細(xì)地試驗(yàn)對8中不同干濕循環(huán)制度下混凝土中氯離子的傳輸過程進(jìn)行了研究。試驗(yàn)研究表明,干濕循環(huán)作用下混凝土在表層一定深度區(qū)域內(nèi)氯離子含量值要大于全浸泡試驗(yàn)組,而深層含量值反而小于全浸泡組,且室內(nèi)試驗(yàn)在表層0-2mm處存在明顯的對流區(qū)域,而全浸泡組沒有;表面氯離子濃度隨時(shí)間呈對數(shù)函數(shù)的形式增加并逐漸趨于穩(wěn)定,隨干濕比值的增加,表面氯離子濃度 C

3、s值有微小增加;室內(nèi)不同干濕循環(huán)試驗(yàn)下,對流區(qū)深度穩(wěn)定在2mm范圍之內(nèi),隨著干濕比值的增加對流深度有增加的趨勢,反之,對流深度有逐漸消失的趨勢,并通過擬合的方法建立了各自的時(shí)變性模型。
　　通過以Fick第二定律解析解的形式對實(shí)測到的氯離子各層含量數(shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)制逼近擬合的方法可更為快捷地得到氯離子擴(kuò)散系數(shù),該值與通過分層計(jì)算得到的平均值大小較接近,擴(kuò)散系數(shù)與時(shí)間成冪函數(shù)形式遞減并趨于穩(wěn)定。各種干濕制度下氯離子擴(kuò)散系數(shù)均在同一數(shù)量級,

4、相差不大,干濕制度對擴(kuò)散系數(shù)影響較小。對8組不同干濕循環(huán)制度各自的表面氯含量、總含量、對流峰值含量及最后層含量及傳輸深度的比較發(fā)現(xiàn),G5S1即干濕比為5:1試件干濕效率最高,可應(yīng)用于室內(nèi)加速銹蝕試驗(yàn)。
　　結(jié)合試驗(yàn)及已有的研究成果對混凝土中氯離子累積過程及對流擴(kuò)散原理進(jìn)行理論分析表明:對流與擴(kuò)散作用是引起干濕循環(huán)作用下混凝土中氯離子向內(nèi)傳輸?shù)闹饕獧C(jī)制。在此基礎(chǔ)上建立了以含水率表征干濕制度影響的氯離子傳輸模型及以Fick第二定律解析