非飽和混凝土氯離子傳輸研究.pdf

1、氯離子侵入混凝土導致鋼筋銹蝕是海洋工程混凝土結構腐蝕破壞的主要因素，氯離子侵入混凝土的方式包括:毛細吸收、擴散作用和滲透作用等。由于海洋工程所處部位不同，氯離子侵入混凝土方式既可以是單一作用，也可能是多種因素共同作用。如當結構處于與海洋水下區(qū)或其他鹽溶液永久接觸的環(huán)境中，氯離子侵入則以擴散為主。當結構處于短時間與鹽溶液接觸或者干濕交替比較嚴重的區(qū)域，即混凝土內(nèi)部孔隙不飽水的情況下，例如浪濺區(qū)和潮汐區(qū)，則氯離子侵入方式則是多種因素復合作用

2、。為此，本文系統(tǒng)研究了混凝土在不同環(huán)境條件下的內(nèi)部相對濕度演變、吸鹽水過程中混凝土濕度演變，不同濕度混凝土的氯離子毛細傳輸及純擴散。本文的主要研究內(nèi)容及相關結論如下:
　　 (1)測試在大氣環(huán)境、恒溫恒濕環(huán)境(RH=65％，t=20℃)、烘箱45℃烘干環(huán)境中混凝土內(nèi)部不同深度處相對濕度的變化規(guī)律，同時測試非飽和混凝土在吸水過程中的相對濕度演變。
　　 試驗結果表明:混凝土內(nèi)部相對濕度隨環(huán)境變化先快速下降后逐漸穩(wěn)定，隨混凝

3、土深度增加，其內(nèi)部濕度漸次降低。環(huán)境條件下養(yǎng)護65d，其20mm深度相對濕度仍未與環(huán)境濕度達到平衡。環(huán)境濕度越小，其表層相對濕度越小，其與外部達到平衡的時間越短?；炷撩毼?h，其10mm以上各深度相對濕度并未明顯增大。毛細吸水15.7h，10mm處相對濕度達到100％，毛細吸水151h，20mm處混凝土相對濕度達到100％。
　　 (2)測定混凝土內(nèi)部相對濕度對其毛細吸收系數(shù)的影響。
　　 試驗結果表明:混凝土單位

4、面積的吸收量與時間的關系符合△W=A(t)。混凝土相對濕度越小，其12h內(nèi)毛細吸水量相應增加，毛細吸收系數(shù)越大。
　　 (3)研究了毛細作用下不同濕度混凝土中氯離子的傳輸規(guī)律。
　　 試驗結果表明:混凝土相對濕度越小，其在毛細吸附作用下氯離子傳輸量及傳輸距離也就越大。當混凝土的相對濕度從31％增加100％時，其氯離子傳輸距離降低70％。隨毛細吸附時間增加，氯離子傳輸量及傳輸距離也就越大，但傳輸后期速度會延緩。腐蝕溶液中硫

5、酸根離子存在對氯離子傳輸影響不大。
　　 (4)研究了純擴散作用下不同濕度混凝土中氯離子的傳輸規(guī)律。
　　 試驗結果表明:飽水混凝土的氯離子傳輸量及傳輸距離最大，非飽和混凝土中氯離子擴散速度極小。隨腐蝕齡期增加，混凝土中氯離子的含量和侵蝕深度增大。飽水狀態(tài)下混凝土中氯離子傳輸以擴散為主，非飽和混凝土中氯離子傳輸以毛細傳輸為主。
　　 (5)研究了不同W/C，不同礦物摻合料對混凝土毛細吸收系數(shù)、氯離子毛細傳輸與擴散