氯离子电通量试验方法

中华人民共和国行业标准

JTJ 270-98

水工混凝土抗氯离子渗透快速试验

1．目的及适用范围

测定混凝土的相应氯离子扩散系数，以比较混凝土的抗氯离子渗透性能，适用于检验水灰比小于0.60的混凝土。

2．基本原理

氯离子在直流电压作用下，能透过混凝土试件向正极方向移动。测量流过混凝土的电荷量，就能反映出透过混凝土的氯离子量。混凝土是离子导电，其电导与电流成正比。因此，测量混凝土上试件的电导，与测电荷量一样，也能评定混凝土抵抗氯离子渗透的性能。

3．仪器设备

•频率为1000Hz的交流电桥，量程两档1KΩ，10 KΩ，精度0.002；

•塑料试验槽两只，外型尺寸152mm×152mm×50mm，内开深35mm、直径80mm的凹槽；

•铜网:φ80mm圆形铜筛布（120目）；

•氯化钠、氢氧化钠和氢氧化钙（化学纯）；

•铜丝刷、由塑料和钢板制成的60mm×φ100mm;

4．试验步骤

•浇制直径100mm、厚60mm的圆盘型混凝土试件。粒径大于40mm的骨料用湿筛法筛除。。每种技术条件三块。试件成型后，表面盖湿麻袋在室温为20℃±5℃条件下养护24h后拆模（保留与试件紧贴的塑料圈）。用钢丝刷刷毛两端面后，试件连塑料圈一起在放在盛有20℃±3℃饱和氢氧化钙溶液塑料桶中养护24h。取出，用螺旋加压器或压力机将试件顶出塑料圈。试件再在20℃±3℃饱和氢氧化钙溶液中养护26d。

注：浇制试件时，模内尽量少涂机油

•对于混凝土芯样，应切割成60mm×φ100mm试件。测试前宜进行真空饱水：把试件放入1000ml 烧杯中，然后一起放入真空干燥器。抽真空3h（真空度0.098MPa）。在抽真空的情况下。灌入足够量的蒸馏水至烧杯中将试件浸没。继续抽真空1h，以后试件于水中停放18h。

注：灌蒸馏水时，严防空气通过阀门进入干燥器。

•配制3％NaCl和0.3mol/L（1.2%）NaOH溶液，分别装瓶加盖后放在20℃±3℃条件下备用。

•试验在室温20℃±5℃下进行。试件从氢氧化钠溶液中取出，每取出一试件，同时测量并记录氢氧化钙溶液的温度。用湿布擦去表面浮水。试件圆侧面和磨面、底面的边缘（约10mm宽）用乳胶套（从医用手套上剪取）封闭后，装入塑料试验槽。用螺杆（或台钳）把两试验槽和世军爱女夹紧（图3－1）。在试件两边试验槽内，分别注入3％NaCl和0.3mol/LNaOH溶液（试件磨面接触NaOH溶液）。过2min后，按图3－1测量线路，用频率为1000Hz的交流电桥测量试件电阻，并由此算出电导（电阻倒数）。混凝土电导值计算至0.01×10－4S（西门子电导单位）。

5．试验结果处理

1．试件20℃时的电导值，按式(5－1)计算（准至0.01×10－4S）；

G20=eα1/Ti-(1/T20)Gi(5-1)

式中：G20—校正成20℃时的电导，S；

α—常数，等于2130；

Ti——在该试件测量时，记录的饱和氢氧化钙溶液的湿度，以绝对温度计，K；

T20—20℃时绝对温度值，为293K；

Gi—室温下测得的电导，S。

以三块试件20℃时的电导平均值，作为该组试件的电导值。

2．试件的相对氯离子扩散系数按式（5－2）计算（准至0.01×10－12m2/s）；

D=0.235×10-8G20(5-2)

式中：D—相对氯离子扩散系数，m2/s；

G20—试件20℃时的电导值，S 。

以三个试件的相对氯离子扩散系数的平均值，作为该组试件的相对氯离子扩散系数值。

混凝土结构耐久性设计与施工指南

中国工程院土木水利与建筑学院

工程结构安全性与耐久性研究咨询项目组

B2 混凝土氯离子扩散系数快速检测的NEL法

B2.1 试验目的

利用Nernst-Einstein方程和NEL型混凝土快速真空饱水饱盐装置及混凝土渗透性电测仪检测混凝土中的氯离子扩散系数Dnel ，对混凝土渗透性进行快速评价。为耐久混凝土的配合比设计和混凝土质量检验提供依据。

B2.2 检测步骤

1．配制溶液

用分析纯NaCl 和蒸馏水搅拌配制 4 mol/l NaCl 盐溶液，静停8h 以上备用。

2．试样制备：

将待测混凝土试件（可为指定龄期的试件或钻取的芯样），切去表面层2cm 以避免浮浆层的影响，然后切成100mm×100mm×50mm或φ100mm×50mm的试样，上下表面应平整；取其中三块，用千分尺量取试样中心厚度。

3．真空饱盐：

将5cm厚的混凝土试样垂直码放于NEL型混凝土快速真空饱盐装置的真空室中，试样间应留有间隙。密闭真空室并开动真空泵和气路开关，在真空表显示值小于-0.05MPa的压力下保持6h后，断开气路，导入4mol/l 的NaCl溶液至液位指示灯灭，关闭水路开关，再打开气路开关，抽真空至上述真空度并保持2hrs 。关闭真空泵和所有开关，继续保持试样浸泡于真空室的状态至24h为止（从开始抽真空时计）。每次饱盐毕，应及时更换真空泵油（若用无油泵，则需检查工作状态是否正常），并清洗真空室。

4．量测氯离子扩散系数Dnel

擦去饱盐试样侧面盐水并置于试样夹具中两φ50mm紫铜电极间（如果混凝土试样表面略不平整，可在两电极与试样表面各加一浸有4mol/ l NaCl 的80 目铜网），用NEL 型混凝土渗透性电测仪进行量测，混凝土渗透性电测仪可自动调节电压，直接给出该混凝土试样中氯离子扩散系数Dnel值。

5．数据处理和混凝土渗透性评定

取三块平行试样的氯离子扩散系数平均值作为该混凝土中氯离子扩散系数值；若三块平行试样的测定值与平均值的偏差均超过15%(试样本身误差)，则需重新进行检测。根据表B2-1对混凝土渗透性进行分级。