海边暴露环境下混凝土抗氯离子渗透性试验研究
混凝土的氯离子渗透性
混凝土的氯离子渗透性混凝土是一种广泛应用于建筑工程领域的材料,其性能直接关系到工程的质量和寿命。
然而,随着时间的推移,混凝土结构遭受环境因素的侵蚀,其中之一就是氯离子的渗透。
本文将重点探讨混凝土的氯离子渗透性问题,并介绍一些相关的防护措施。
一、混凝土氯离子渗透性的原因氯离子渗透是混凝土结构发生腐蚀的主要原因之一。
氯离子可以通过混凝土内部的孔隙和裂缝进入混凝土内部,与混凝土中的钢筋发生反应,导致钢筋锈蚀。
主要原因如下:1. 外界环境因素:如海水的浸泡、盐湖区域的含盐土壤、化工厂排放的含氯气体等,都会增加混凝土受到氯离子侵蚀的风险。
2. 混凝土配合比:配合比中使用过多的水、水泥以及粉煤灰等材料,会导致混凝土的孔隙率增加,从而提高氯离子的渗透性。
3. 混凝土龄期:混凝土在早期龄期内,由于水化反应未完全进行,孔隙连通性较高,氯离子更容易渗透进入混凝土内部。
二、混凝土氯离子渗透性的测试方法为了了解混凝土的氯离子渗透性,常用的测试方法有以下几种:1. 饱和浸泡法:将混凝土试件浸泡在含氯盐溶液中,通过一定时间内氯离子渗透的量来评估混凝土的耐久性能。
2. 水分浸泡法:试件在水中浸泡,通过浸泡后试件剖面上的氯盐浓度分布来评估混凝土的氯离子渗透性。
3. 电导率法:通过测试混凝土试件上的电导率来评估混凝土的氯离子渗透性,该方法简便易行。
三、混凝土氯离子渗透性的防护措施鉴于混凝土氯离子渗透性的危害,我们可以采取以下几种防护措施来提高混凝土的耐久性:1. 合理配合比设计:通过合理的配合比设计,减少混凝土内部的孔隙率,降低氯离子的渗透能力,提高混凝土的抗渗性能。
2. 添加防渗剂:在混凝土搅拌中适量添加防渗剂,可以降低混凝土的渗透性,减少氯离子的侵蚀。
3. 表面涂层处理:对混凝土结构的表面进行涂层处理,可以阻止氯离子的渗透,并起到防护作用。
4. 混凝土修补与加固:注意及时修补混凝土中的裂缝和损伤部位,加固混凝土结构,避免氯离子渗透。
混凝土在海水环境下的性能研究
混凝土在海水环境下的性能研究一、引言混凝土是一种广泛使用的建筑材料,其性能的研究一直备受关注。
然而,在海水环境下,混凝土的性能受到了更加严峻的考验。
海水中含有多种盐类等物质,会对混凝土的性能产生较大的影响,如混凝土的强度、耐久性等。
因此,对混凝土在海水环境下的性能进行研究,对于提高混凝土的使用寿命和保证工程质量具有重要的意义。
二、混凝土在海水环境下的影响因素1.海水中的盐分海水中含有多种盐类物质,如氯离子、硫酸盐等。
这些盐类会渗透到混凝土内部,引起混凝土内部的化学反应,进而使混凝土的强度降低、开裂、腐蚀等。
2.海水中的微生物海水中存在大量的微生物,这些微生物会附着在混凝土表面,形成生物膜。
生物膜会吸附海水中的盐分等有害物质,进一步加剧混凝土的腐蚀和破坏。
3.海水中的温度海水中的温度会对混凝土的性能产生影响。
当海水温度变化较大时,混凝土会因温度变化而产生应力,从而引起混凝土的开裂。
4.海水中的波浪和水流海水中的波浪和水流会对混凝土表面产生冲刷和撞击,从而加剧混凝土的破坏。
三、混凝土在海水环境下的性能研究1.混凝土的强度混凝土在海水环境下的强度会受到海水中的盐分和温度的影响。
研究表明,随着海水中盐分浓度的增加,混凝土的强度会逐渐降低。
此外,当海水温度变化较大时,混凝土会因温度变化而产生应力,从而引起混凝土的开裂,从而降低混凝土的强度。
2.混凝土的耐久性混凝土在海水环境下的耐久性主要受到海水中的盐分和微生物的影响。
研究表明,海水中的氯离子会渗透到混凝土内部,引起混凝土内部的化学反应,进而使混凝土的强度降低、开裂、腐蚀等。
此外,海水中的微生物会附着在混凝土表面,形成生物膜,进一步加剧混凝土的腐蚀和破坏。
3.混凝土的抗渗性混凝土在海水环境下的抗渗性主要受到海水中的盐分和水流的影响。
研究表明,海水中的盐分会渗透到混凝土内部,进而使混凝土的孔隙度增大,从而降低混凝土的抗渗性。
此外,海水中的波浪和水流会对混凝土表面产生冲刷和撞击,从而进一步降低混凝土的抗渗性。
海水作用下的混凝土渗透性研究
d o i : 1 0 . 3 9 6 3 / j . i s s n . 1 6 7 4 — 6 0 6 6 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 1 0
2 0 1 3年
第3 4卷
第 l 期
海 水 作 用 下 的混 凝 土 渗 透 性 研 究
彭 鹏 飞 , 秦 宪 明 , 鄢 礼 传
( 厦 门市宏业 工程 建 没技 术有 限公 司 , 厦门 3 6 1 0 0 0 )
摘 要 : 根据海水浸泡混凝土中的氯离子渗透方向, 测试时通过调整试样 夹持方向, 研 究了正反两个方向测试的
扩 散 系数 和 电通 量 , 并 研 究 了海 水 浸 泡作 用 下 混 凝 土 的 氯 离子 渗 透 深 度 、 强 度 。结 果 表 明 , 随 着 海 水 浸 泡 时 间 的延 长 , 反 方 向测 试 的扩 散 系数 逐 渐 减 小 , 而正 方 向 测试 的 扩 散 系数 逐 渐增 大 ; 正 反 两 个 方 向 测 试 的 电通 量 均 明 显 减 小 , 反 方
PENG Pe n g - f e i , QI N Xi a n — mi n g, Y AN Li — c h u a n
( X i a me n Ho n g y e P r o j e c t B u i l d i n g T e c h n i q u e C o , L t d , Xi a me n 3 6 1 0 0 0 , C h i n a )
d e p t h s o f c o n c r e t e i n c r e a s e d wi t h t h e i mm e r s i o n t i me e x t e n d e d, a n d t h e i m me r s i o n t i me a n d t h e p e n e t r a t i o n d e p t h s wa s
海洋环境下混凝土中氯离子渗透性能研究
海洋环境下混凝土中氯离子渗透性能研究摘要:为了提高海洋环境下钢筋混凝土抵抗氯盐侵蚀的能力,以徐州淮海水泥厂325号水泥、铜山电厂粉煤灰等为原料配置了粉煤灰掺量分别为10%、20%和25%的混凝土,对其在氯化钠溶液中进行加速侵蚀试验。
研究了氯盐在混凝土中的渗透规律以及粉煤灰掺量对混凝土中氯离子浓度的影响。
试验结果表明混凝土中氯离子质量分数随着侵蚀时间的增加而增加;距离混凝土表面10mm以内的氯离子浓度要远远大于其它深度处的氯离子浓度,并且氯离子浓度从混凝土表面向内是逐渐递减的;在混凝土中掺入10%~25%的粉煤灰可以提高混凝土抵抗氯离子入侵的能力,并且粉煤灰掺量越大,抵抗能力越强。
关键词:氯盐;混凝土;粉煤灰;温度;湿度引言海水中含有大量的氯化物,几乎占海水总盐份的90%。
这些氯离子可以从混凝土表面迁移到混凝土内部,当到达钢筋表面的氯离子积累到一定浓度(临界浓度)后,就会引发钢筋锈蚀,从而影响混凝土结构的正常使用,结构的使用寿命降低[1-3]。
因此,混凝土中氯离子的渗透性能是混凝土结构耐久性的极为重要的研究内容[4,5]。
本章主要从这个角度出发,采用高浓度氯盐浸泡的试验方法,研究掺入粉煤灰后混凝土中氯离子扩散情况,得到不同掺量的粉煤灰对混凝土中氯离子扩散的影响;同时利用高温高湿箱来控制不同的温湿度对其影响。
并通过理论分析建立了考虑混凝土环境温湿度、粉煤灰掺量、时间等因素在内的氯盐侵蚀模型。
1 试验过程1.1 试验材料水泥:采用标号为32.5#的普通硅酸盐水泥;细骨料:采用天然中砂;粗骨料:粒径5~20mm的碎石。
粉煤灰采用的是徐州市铜山电厂的干排灰。
其矿物组成有:晶体矿物有石英、莫来石、长石(少)以及其它。
其它多数为非晶体。
其化学成分如表1所示。
1.2 试验方法本试验采用边长为100mm的混凝土立方体试块,在试件拆模后,放于标准养护室养护60天,然后将试件在600C温度下烘干48小时。
经烘干后的试块,除留下一个侧面外,其余表面用石蜡予以密封。
高性能海工混凝土的氯离子渗透性研究
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关键词 : 高性 能;海 ] ;混凝 土;C 渗透性 : I
中 图 分 类 号 : T 2 1 U5 8 0 文献 标 志码 : A 文章 编 号 : i0 — 5 0 2 I )4 O 1- 3 0 2 3 5 (0 0 一 0 7 0 1
水泥混凝土抗氯离子渗透性能试验研究
水泥混凝土抗氯离子渗透性能试验研究摘要:本文通过不同水胶比,不加掺和料、掺粉煤灰、硅灰、纤维以及不同粗骨料等,对混凝土的抗氯离子渗透性能进行研究。
结果表明,水胶比越大,混凝土抗氯离子渗透性差;掺加粉煤灰、硅灰、纤维能提高混凝土抗渗性;相同的级配下,花岗岩粗骨料混凝土比石灰岩粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能要好。
关键词:混凝土氯离子渗透性试验研究1 前言由于水泥混凝土具有生产能耗低、适用性强、使用方便等优点,已成为现代建设工程中无法替代的主要建筑材料。
外界的各种因素的影响构成混凝土的原材料中可能潜在着有害因素,而混凝土本身脆性大,抗拉强度低,抗冲击性能差,特别容易开裂,直接影响其抗渗、抗冻、抗化学介质侵蚀、抗钢筋锈蚀等性能,造成混凝土使用寿命大大缩短,同时,混凝土的使用条件和环境因素可能对混凝土构成威胁。
因此要求水泥混凝土不仅要有良好的强度性能,还应有优异的耐久性能和适宜的工作性能,以满足目前和未来的混凝土工程的施工需要。
氯离子侵入混凝土内部后,将导致混凝土开裂,影响混凝土的耐久性。
氯离子在混凝土中的扩散是氯离子借混凝土中毛细孔孔壁吸附水从高浓度区向低浓度区的迁移。
因为氯离子可以同时通过扩散、渗透和吸附等不同机理侵入混凝土内部,并在传输过程中可能有部分氯离子与胶凝材料及其水化产物相结合,所以通过对混凝土氯离子渗透性的研究,能够有针对性地采取措施,提高混凝土的耐久性。
本文通过在混凝土中掺加粉煤灰、硅灰、纤维,使用花岗岩粗骨料等试验,研究不同掺料对混凝土氯离子扩散系数的影响。
2 试验材料(1)水泥:广东某公司生产的P.0 42.5普通硅酸盐水泥。
(2)粗骨料:花岗岩粗骨料,针片状颗粒总含量3.5%,含泥量为1.2%,泥块含量为0。
石灰岩粗骨料,表观密度为2692kg/m3,针片状颗粒总含量4.4%,含泥量为1.5%,泥块含量为0。
(3)细骨料:河砂,细度模数2.74,含泥量1.5%,泥块含量为0。
(4)外加剂:采用聚羧酸高效减水剂,减水率不小于30%,固含量不小于20%。
解析混凝土的抗氯离子渗透性能研究
解析混凝土的抗氯离子渗透性能研究摘要:随着科技经济的不断发展,耐久性能优异的高性能混凝土在建筑工程中得到了越来越广泛的应用。
混凝土的耐久性向来是材料科学以及技术探究的重点之一,它直接影响到建筑物的使用寿命。
而混凝土的抗氯离子性是衡量混凝土耐久性的最重要指标之一,另外,当前通常用混凝土的抗氯离子性能来表示混凝土的抗渗透性能。
本文就针对混凝土的抗氯离子渗透性能研究进行简要的解析。
关键词:混凝土抗氯离子渗透性能研究一、氯离子对混凝土产生的负面影响混凝土中,钢筋锈蚀机理一般分为化学腐蚀以及电化学腐蚀,其中的电化学腐蚀的危害更为强大。
碱性条件下,由于钢筋表面有一层钝化膜,能够自我保护,进而不被锈蚀。
但是当混凝土中的碱度降低的时候,钝化膜就会变得不稳定,腐蚀微电池就会形成,进而锈蚀钢筋。
如果钢筋所处环境中存在着氯离子,那么氯离子就会加快电化学腐蚀的速度,其中的作用机理是:1.损坏金属钝化膜——金属表面的氯离子吸附在钝化膜上面,能够降低混凝土的局部碱性,进而损坏钝化膜;2.导电——一方面,氯离子能够降低混凝土的电阻,这样一来就加速了钢筋的电化学腐蚀速度,另一方面,氯离子会提高混凝土的吸湿性,这样也会降低混凝土的电阻,进而加快电化学腐蚀速度;3.氯离子能够产生电化学腐蚀当中的阳极去极化作用,最终加快电化学腐蚀速度。
二、影响混凝土抗氯离子渗透性能的主要因素混凝土抗氯离子渗透性能主要和混凝土的配合比、内部孔隙率以及空隙液组成等等相关,下面简要地讨论一下影响混凝土抗氯离子渗透性能的主要因素。
(一)混凝土的配合比混凝土的配合比中如果水灰比增大的话,混凝土内部的孔隙率就会随之提高,进而会导致氯离子的扩散系数增大。
所以,混凝土的水灰比务必要在某种程度上反映出混凝土自身的密实度,一定要按照一定的比例进行配合。
(二)混凝土的孔隙碱度研究学者通常认为氯离子会损坏金属的钝化膜,不单单只是取决于钢筋周遭混凝土孔隙中氯离子的浓度,更为重要的是[Cl ]/[OH ]。
氯盐环境条件下混凝土氯离子侵蚀模型及其研究进展
2、多尺度模拟
为了更好地模拟氯离子在混凝土中的侵蚀过程,研究者们开始探索多尺度模 拟方法。例如,有些研究者将微观尺度和宏观尺度结合起来,建立了跨尺度的氯 离子侵蚀模型。这些模型可以通过考虑微观结构的变化和宏观性能的退化之间的 关系,更全面地评估氯离子对混凝土的影响。
3、实验验证
3、实验验证
为了验证氯离子侵蚀模型的准确性和适用性,研究者们开展了大量的实验研 究工作。例如,有些研究者通过对比不同混凝土配方和环境条件下的氯离子侵蚀 行为,验证了模型的预测能力。这些实验研究不仅可以验证模型的准确性,还可 以为模型的进一步精细化提供宝贵数据支持。
3、实验验证
结论 本次演示综述了氯盐环境条件下混凝土氯离子侵蚀模型及其研究进展。可以 看出,研究者们在氯离子侵蚀模型的建立和发展方面取得了重要成果。这些模型 的不断精细化、多尺度模拟和实验验证等方面的发展,有助于更好地理解和预测 混凝土在氯盐环境下的性能退化。
3、实验验证
然而,目前这些模型仍存在一定的局限性,例如缺乏普适性或计算复杂度较 高等问题。因此,未来需要进一步深入研究,探索更为准确、实用和高效的氯离 子侵蚀模型,以更好地服务于混凝土耐久性评估和防护设计。
三、现有文献对混凝土抗氯离子侵蚀研究的不足
4、缺乏对混凝土抗氯离子侵蚀机理的深入研究,对混凝土抗氯离子侵蚀性能 的预测和评估能力有待提高。
四、针对混凝土抗氯离子侵蚀的 研究方法与实验设计
四、针对混凝土抗氯离子侵蚀的研究方法与实验设计
为了解决上述问题,本次演示提出以下研究方法与实验设计: 1、选取不同配方和不同养护条件的混凝土试件,进行抗氯离子侵蚀实验。通 过对比不同试件的实验结果,找出影响混凝土抗氯离子侵蚀的关键因素,并分析 其作用机理;
海洋工程混凝土防腐蚀技术规范
海洋工程混凝土防腐蚀技术规范一、前言海洋工程混凝土防腐蚀技术是作为海洋工程建设的重要一环,其质量直接影响到海洋工程的安全运行和寿命。
本文将从海洋环境特点、混凝土防腐蚀机理、防腐蚀技术规范等方面详细介绍海洋工程混凝土防腐蚀技术规范。
二、海洋环境特点海洋环境的特点主要包括以下几个方面:1. 具有高盐度:海洋水中盐度高达3.5%以上,对混凝土的耐久性有较大影响。
2. 具有高湿度:海洋环境中的空气湿度大,对混凝土的干燥速度和干缩变形等有较大影响。
3. 具有高氯离子含量:海洋环境中氯离子含量高,会对混凝土的钢筋腐蚀造成影响。
4. 具有海浪冲击:海洋环境中存在海浪冲击,会对混凝土的强度和耐久性造成影响。
三、混凝土防腐蚀机理混凝土防腐蚀的机理主要包括以下几个方面:1. 防止氯离子渗透:混凝土中的氯离子会影响钢筋的腐蚀,因此需要采取防止氯离子渗透的措施。
2. 防止海水的渗透:海水中含有大量的盐分,会对混凝土的结构造成影响,因此需要采取防止海水渗透的措施。
3. 提高混凝土的密实性:密实的混凝土可以有效地防止海水的渗透和氯离子的侵蚀。
4. 采用防腐蚀材料:在混凝土表面采用防腐蚀材料可以有效地提高混凝土的防腐蚀能力。
四、防腐蚀技术规范1. 混凝土配合比设计混凝土配合比设计是混凝土防腐蚀技术的基础,需要根据海洋环境特点和混凝土使用要求进行配合比设计。
在配合比设计中应该注重控制氯离子含量和提高混凝土的密实性。
2. 混凝土对氯离子的渗透性试验混凝土对氯离子的渗透性试验是评价混凝土的防腐蚀能力的重要指标之一。
通过该试验可以评估混凝土的氯离子渗透性,为混凝土配合比设计提供依据。
3. 防腐蚀材料选择防腐蚀材料的选择应该根据混凝土的使用环境和需求进行选择。
在海洋工程中,常用的防腐蚀材料有环氧涂料、聚氨酯涂料等。
4. 混凝土表面防腐蚀处理混凝土表面防腐蚀处理主要包括刷涂、喷涂、滚涂等方式。
在进行表面防腐蚀处理时,需要注意涂料的厚度和涂装质量。
海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能试验探讨
环 境下所面临的一个重要课题 。目前 , 提高混凝 土结构耐久 性的途径主要是使用 掺入 矿物掺 合料 和高效 减水剂来 降低 水 胶 比、 高混凝 土的密实性 和抗渗性 J 提 。现主要 从提 高 混凝 土的抗 氯离子渗透性能出发 , 过试验配制不 同配合 比 通
类 型 的抗氯 离子渗 透性 能的混凝 土,分析其 影响 因素 , 为 氯盐 环境下 混凝土配制及结构耐久性设 计与评估 提供参考 , 从 而延 缓钢筋锈蚀 、 延长结构使用 寿命 。
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啦{
针对 以上 9组 配合 比 , 标 准养 护 7 2 、 6d的混 凝 对 、8 5
土试 件 , 行 了立方 体抗 压 强度 和抗 氯 离 子 渗透 性 试 验 。 进
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立 方 体抗 压强 度采 用 10m 5 m×10m 5 m×10m 的标 准 5 m
表 1 混 凝 土配 合 比
收 稿 日期 :0 l—O O 21 6一 2
作者简介 : 陈楚鹏 , , 男 广东汕头人 , 从事质量检测 工作 。 6 2
1 3 试验方案 .
混凝土内部的 自由水 , 混凝 土更加 密实 , 使 因此 其抗 氯离子
渗 透性 能更好。
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图 1 。
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图 2 相 同胶凝材料总量不 同配合 比类 型
混凝土抗氯离子渗透性能 2 22 胶凝材 料总量对 混凝 土抗氯离子渗透性能的影响 .. 对 胶凝 材料总量不 同的双掺 混凝 土 ( P H C一1~ ) 5 配合
人 民珠江
干湿交替对混凝土氯离子扩散行为的影响研究
干湿交替对混凝土氯离子扩散行为的影响研究桥墩、承台等海上工程中的部位,经常处于干湿交替工作环境,其耐久性受到工作条件的影响很大。
本文采用模拟干湿交替的试验方法,研究了混凝土浸泡在3%浓度Nacl溶液中的氯离子扩散情况。
结果表明:混凝土试件表层的氯离子浓度随干湿交替次数的增加而增加,且随着混凝土深度的增加氯离子浓度减少。
标签:干湿交替;氯离子;混凝土;耐久性0 引言沿海工程中,氯离子侵蚀是引起混凝土剥落、钢筋锈蚀等一系列耐久性问题的主要因素之一。
大量工程发现,干湿交替部位混凝土结构损伤最为严重,已成为水工混凝土耐久性设计的重要依据。
关于干湿交替下混凝土内部氯离子侵蚀的特性,国内外学者进行了一系列的现场测定及试验研究。
其中,对国内某码头对处于干湿交替区域混凝土构件的氯离子侵蚀进行了现场监测分析,研究探讨了氯离子含分布随高程的变化规律及计算模型[1-2];徐现正[3]等认为干湿时间比是对氯盐扩散影响最大的因素之一;姬永生[4]建立了干湿循环作用下氯离子传输速度模型,可为实际工况使用寿命提供参考。
1 试验概况1.1 试件制作试件的制作方法及养护条件按照《水工混凝土试验规程》规定进行,配合比及抗压强度如表1所示。
实验采用P·O42.5普通硅酸盐水泥,粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰,细骨料采用河砂,细度模数为2.62,粗骨料采用粒径为5~20mm连续级配的碎石,各种材料的质量均符合国家和行业规范要求。
制备直径为100mm,高度为50mm的圆柱体试件。
混凝土的制作方法为:将各种材料按照比例称重拌合,在震动台震动时间为30s左右,成型后的带膜试件用塑料薄膜覆盖,48h拆模,其后在水池中养护28d。
1.2 试验设备试验设备采用CLU-H型氯离子含量快速测定仪,如图1所示,本设备氯离子浓度测量范围:1~5*10-5Mol/L,PH范围:4~10pH,温度范围:0~40℃。
结构混凝土中氯离子含量的测试,对于结构安全性的评估起到很大作用,同时也可为旧结构改造和修补提供依据。
近海段海工混凝土的研究
近海段海工混凝土的研究近海段海工混凝土是指在近海区域中使用的一种特殊类型的混凝土材料。
由于近海环境的特殊性,海工混凝土需要具备较高的耐久性和抗海水侵蚀的能力,以确保海工结构的稳定和长久使用。
对近海段海工混凝土进行研究具有重要意义。
本文将介绍近海段海工混凝土的特点、现状以及未来的发展方向。
近海段海工混凝土的特点主要有以下几个方面。
近海环境中的海水含有较高的盐分和氯离子,会对混凝土产生腐蚀作用,因此海工混凝土需要具备优良的抗腐蚀性能。
近海环境中的海水温度和湿度波动较大,容易引起混凝土的收缩和膨胀,导致裂缝和破坏。
近海段海工混凝土需要具备较好的耐久性。
近海工程多处于海洋波浪和流速较大的环境中,需要保证海工结构的稳定性和抗冲击能力。
近海环境中的海水含有一定的生物和植物,容易附着在混凝土表面形成藻类和海草状物体,对混凝土的压力和侵蚀也有一定影响。
近年来,针对近海段海工混凝土的研究逐渐增多。
研究表明,通过合理控制混凝土配比和使用合适的掺合料,可以提高海工混凝土的抗腐蚀性能。
添加硅灰和硅藻土等掺合料可以显著改善混凝土的抗氯离子渗透性能。
通过采用高性能混凝土和防渗剂等措施,可以显著提高混凝土的耐久性和抗海水侵蚀能力。
近年来还有一些研究关注近海段海工混凝土的防冲击性能。
通过合理设计混凝土结构和使用抗冲击材料,可以提高近海段海工结构的抗冲击能力。
未来的研究方向主要包括以下几个方面。
需要进一步研究近海段海工混凝土的抗生物侵蚀性能。
目前,对海工混凝土中生物附着和侵蚀的研究相对较少,需要进一步研究生物对混凝土的压力和侵蚀机制,以及有效的防护方法。
需要继续研究近海段海工混凝土的抗冲击性能。
通过深入了解近海环境中的波浪和流速特点,可以优化混凝土结构和加强抗冲击设计,以提高混凝土的抗冲击能力。
需要加强近海段海工混凝土的实际应用与试验研究,进一步验证理论研究的可行性和效果。
近海段海工混凝土具有较高的耐久性要求和抗海水侵蚀的能力。
混凝土材料在海洋环境下的耐久性研究
混凝土材料在海洋环境下的耐久性研究混凝土材料在海洋环境下的耐久性研究一、背景介绍混凝土是一种常见的建筑材料,广泛应用于各种建筑结构中。
然而,在海洋环境下,混凝土材料的耐久性可能会受到很大挑战。
海洋环境中,混凝土材料会受到海水侵蚀、潮湿环境和氯离子的腐蚀等影响,导致混凝土结构的耐久性受到损害。
因此,研究混凝土材料在海洋环境下的耐久性,对保证海洋建筑结构的安全和稳定具有重要意义。
二、混凝土材料在海洋环境下的耐久性问题1. 海水侵蚀海水中含有大量的盐分,这些盐分会在混凝土表面形成结晶,进一步导致混凝土表面的腐蚀和龟裂。
海水的侵蚀会导致混凝土表面的颜色变浅,表面质地变得不平整,从而影响混凝土结构的外观和美观度。
2. 潮湿环境在海洋环境下,混凝土结构常常处于潮湿的环境中,这种潮湿环境会导致混凝土中的水分逐渐渗透到混凝土内部,从而导致混凝土内部的龟裂和腐蚀。
此外,潮湿环境还会导致混凝土中的氧气和二氧化碳逐渐渗入混凝土内部,从而加速混凝土的老化速度。
3. 氯离子的腐蚀海洋环境中的海水中含有大量的氯离子,这些氯离子会在混凝土表面形成结晶,进一步导致混凝土表面的腐蚀和龟裂。
氯离子的腐蚀会导致混凝土内部的钢筋锈蚀,从而影响混凝土结构的稳定性和安全性。
三、混凝土材料在海洋环境下的耐久性研究方法1. 实地观察法实地观察法是一种比较简单和直接的方法,可以通过在海洋环境下对混凝土结构进行实地观察和测试,来研究混凝土材料在海洋环境下的耐久性。
这种方法的优点是能够直接观察到混凝土结构的老化和腐蚀情况,但缺点是需要长时间的观察和测试,且测试结果的可靠性和准确性有待考证。
2. 室内试验法室内试验法是一种通过模拟海洋环境,在室内对混凝土材料进行试验和测试的方法。
这种方法的优点是能够控制实验条件,提高测试结果的可靠性和准确性,但缺点是无法完全模拟真实的海洋环境,测试结果的实际应用价值需要进一步验证。
3. 数值模拟法数值模拟法是一种通过计算机模拟混凝土材料在海洋环境下的耐久性的方法。
混凝土的抗氯离子侵蚀
混凝土的抗氯离子侵蚀混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施建设中的重要建筑材料,它的耐久性与工程结构的寿命密切相关。
然而,在某些环境下,特别是海洋和盐湖地区,混凝土会受到氯离子的侵蚀,从而导致混凝土的损坏和强度降低。
因此,研究混凝土的抗氯离子侵蚀性能,以提高混凝土的耐久性和建筑结构的寿命,具有重要的工程实践意义。
一、氯离子侵蚀对混凝土的影响氯离子是造成混凝土侵蚀的主要因素之一,它能够渗透进混凝土中并与混凝土中的钙化合物反应,生成溶解钙化合物,进而破坏混凝土的微观结构。
氯离子的渗透还会引起混凝土中的锈蚀物质的产生,如氧化铁和氯化铁,导致混凝土中的裂缝和脆化。
此外,氯离子的侵入还会引起混凝土内部的电化学反应,如阳极和阴极反应,导致钢筋的腐蚀和混凝土的剥落。
二、提高混凝土抗氯离子侵蚀能力的方法为了提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力,可以从以下几个方面进行措施:1. 选择合适的混凝土配方:在设计混凝土配方时,可以添加一定量的氯离子阻滞剂或氯离子吸附剂,如碱激发材料、硅酸盐以及矿物掺合料等,以降低氯离子的渗透率。
此外,适当调整水灰比和砂浆中水泥的掺量,也可以提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能。
2. 加强混凝土保护层的施工:在混凝土建筑物的设计中,可以加强对混凝土保护层的施工和保养。
保护层的作用是防止氯离子和其他侵蚀因素进入混凝土内部,可以采用表面涂层、防水材料或防渗材料等方式进行保护。
3. 控制混凝土的含氯量:在混凝土生产过程中,要严格控制混凝土原材料中的氯离子含量,避免使用含有氯离子的原材料。
此外,要确保混凝土的浇筑和养护过程中避免受到外界含氯介质的污染。
4. 采用防腐蚀措施:在混凝土中加入防腐蚀剂或涂层,可以形成一层保护膜,阻止氯离子的进一步侵蚀。
这些防腐蚀剂或涂层可以提供额外的保护,降低混凝土表面钢筋的腐蚀速率。
三、现有研究成果和存在的问题目前,混凝土的抗氯离子侵蚀性能已经成为多个研究领域的关注焦点。
研究者们通过实验室试验和现场观测,探索了不同混凝土配方和施工措施对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响,并取得了一定的研究成果。
适用于水下混凝土结构的高性能注浆修补材料的抗氯离子渗透性能试验研究
HU G S uz e , ONGGu - n n h- nG h o u j
( a g o gE e t c o r e inIsi t, a g h u5 6 3 C ia Gu n d n l r we s tu e Gu n z o 1 6 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ hn ) ciP D g n t 0
Abs r c : Th ssa c op n ta ii n ftemo ti otn ud l ef rc n rt ua it P ta t er itn et e erb lyi o eo h s mp r t iei o o ceed r bly.ROOVE’ ho d o e erto et e t s a g n i i c lr einp n taints- t i
黄 淑 贞 。弓 国军
( 广东省电力设计研究院 ,广东 广州 5 06 ) 163
摘 要 : 氯离子抗渗性是评价混凝土耐久性 的重要指标 ,运用氯离子渗透率测定仪测定已初步制备 出的一种适用于水下混凝土结构裂
缝 的高性能注浆修补材料 的有效性 , 试验方案是分别对两组试块 :2 C 0和 C 0试块 , 5 在无缝状态 , 人为制造裂缝状态以及用注浆料修补后 的状态等三种情况下进行测量 , 从而判定其能否恢复结构的抗 渗透性及耐久性。 试验表明 , 所设计的修补注浆材料能有效地修补试块 中的 裂缝 , 使其抗渗透性得到提高, 从而提高试块 的耐久性。 关键词 : 注浆 ;修补 ;水下混凝土 ;抗 渗性
i g ma h n sus d t h c ut h ai iy o t en w p fh p ro ma c r ut r p r d b a o ao y, ih c u d b n a e e n c i ewa e o c e k o e v l t f h e t e o i t d y ef r n eg o e a e y l b r t r wh c o l e ma g d t r — p o p i r c si nd r trc n r t tu t r . a rc a k u e wa e o c ee sr cu eTwo s t fs c me s C2 n 0 we e t d u d rt r e st ai ns e wa o c a k s t o e n e so pe i n , 0 a d C5 , r t se n e h e i to . sn r c t e, n e u On a wa t n ma ec a k ,h a t n sa trr p i ngb r u .r m e e p rm e t e u t a c n l i n c u d b d h t p c me s u d swi ma — d r c s t el s ewa f e a r y g o t o t x e h o e i F h i n s l , o cuso o l ema et a e i n r s wo l
混凝土抗氯离子渗透性能研究现状
混凝土抗氯离子渗透性能研究现状作者:徐亮来源:《城市建设理论研究》2013年第38期摘要:氯离子渗透是造成混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一。
本文论述ASTM C1202规定的氯离子渗透试验方法、NEL法和RCM法。
综述了硅灰、粉煤灰、矿渣和石粉等掺合料对混凝土氯离子渗透性能的影响。
关键字:混凝土;氯离子;渗透性;掺合料中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1 前言混凝土抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透性能。
美国的Mehta,英国的Neville以及我国著名混凝土专家吴中伟院士等都认为:大幅度提高混凝土抗渗性,是改善混凝土耐久性的关键。
氯离子渗透性反映了混凝土的密实程度以及抵抗外部介质向混凝土内部侵入的能力,是评价混凝土耐久性的重要手段之一。
2 混凝土抗氯离子渗透性研究现状2.1 氯离子渗透性试验方法氯离子渗透性试验方法总结起来可分为两大类:一类是自然扩散法,一般用Fick第二定律来计算氯离子扩散系数;另一类是外加电场的加速扩散法,利用外加电场使混凝土中氯离子加速扩散,测出混凝土的导电能力,再将混凝土试样的导电能力作为评价渗透性的指标。
与需要时间较长的自然扩散法相比,加速扩散法快速、简便,大部分试验都采用了这种方法。
目前应用最多的美国ASTM C1202和AASHTO T277两个标准所使用的直流电量法就属于这一类,其它的还有NEL法和RCM法等。
2.1.1 电量法按ASTM C1202标准,测试氯离子的渗透性,其基本原理如下:将饱水的直径为100mm、高为50mm圆柱体试样放在一个两端装有液体的容器中,一端装满3%的NaCl溶液,另一端装满0.3mol/LNaOH溶液,负极与NaCl溶液相连,正极与NaOH溶液相连。
施加60V直流电压,NaCl溶液中带负电的氯离子将从试样中向正极迁移,相应电位就会增大。
通过在一定时间(6h)测得通过试样的库仑电量值,可推算混凝土中氯离子的渗透率,电量值越大,渗透率越大。
海洋环境下的混凝土防腐研究
海洋环境下的混凝土防腐研究混凝土材料在建筑、基础设施建设和海洋工程等领域中被广泛应用,但在海洋环境下,由于海水中含有大量的氯离子和海盐等物质,海水侵蚀会引起混凝土结构的腐蚀和劣化。
因此,混凝土结构在海洋环境下的防腐研究具有重要的意义。
1. 海洋环境下混凝土结构的腐蚀机理混凝土结构在海洋环境中的腐蚀主要是由于海水中氯离子的渗透和聚集,使得混凝土表面形成了一层复杂的电化学反应环境。
在这种环境下,混凝土中的钢筋会发生钢筋锈蚀,同时混凝土本身的化学成分和微观结构也会受到影响。
当混凝土结构的防护层失效时,海水中的氯离子会渗透到混凝土中,导致钢筋的露出和钢筋锈蚀加速。
2. 海洋环境下混凝土防腐的方法为了保护混凝土结构的完整性和延长其使用寿命,需要对混凝土结构进行防腐处理。
常见的防腐方法包括:(1)使用氯盐抑制剂:加入氯盐抑制剂能够抑制混凝土中的氯离子的渗透和聚集,减缓混凝土结构的腐蚀速度。
(2)涂层防腐:涂上具有良好防腐性质的防护涂层,能够防止海水的渗透和钢筋的锈蚀。
(3)材料表面处理:通过对混凝土表面进行特殊处理,能够防止氯离子的渗透,同时提高混凝土结构的硬度和防腐性能。
(4)改良混凝土配合比:通过改良混凝土配合比,能够改善混凝土结构的抗渗透性和抗腐蚀性能,提高混凝土结构的使用寿命。
3. 海洋环境下混凝土防腐材料研究进展目前,海洋环境下混凝土防腐材料的研究进展主要集中在以下方面:(1)新型防腐材料的研发:随着科技的不断发展,新型防腐材料的研发越来越多,比如聚合物涂层、碳纳米管等亟待进一步研究与开发。
(2)新型填料的应用:FA、粉煤灰、硅藻土等新型填料在混凝土防腐中的应用逐渐广泛。
(3)复合防腐材料的研究:以涂层、涂料、纳米填料等多种材料为基础,构建复合防腐材料,提高混凝土结构的防腐性能。
(4)新型防腐材料的评价指标研究:因为新型防腐材料种类不断增多,因此需要研究出适用于不同材料的评价指标,便于快速、准确地判断综合性能。
混凝土的氯离子渗透试验
混凝土的氯离子渗透试验混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程领域的材料。
然而,由于混凝土的孔隙结构和化学成分等因素,它容易受到外界环境的影响,从而导致其性能下降。
其中,氯离子是混凝土中最常见的一种有害离子,它会引起混凝土的钢筋锈蚀,从而影响混凝土的强度和耐久性。
因此,混凝土的氯离子渗透试验成为了评估混凝土耐久性的重要手段之一。
一、试验原理混凝土的氯离子渗透试验是通过测量混凝土中氯离子的渗透深度来评估混凝土的耐久性。
试验时,将混凝土试件浸泡在含氯离子的溶液中,使溶液中的氯离子逐渐渗透到混凝土试件中。
然后,通过测量混凝土试件中氯离子的渗透深度来评估混凝土的耐久性。
二、试验步骤1. 制备混凝土试件:按照标准规定制备混凝土试件,并进行养护。
2. 制备氯离子溶液:按照标准规定制备氯离子溶液。
3. 浸泡混凝土试件:将混凝土试件浸泡在氯离子溶液中,浸泡时间根据试验要求确定。
4. 取出混凝土试件:取出混凝土试件,并用水清洗表面。
5. 制备试件切片:将混凝土试件切成薄片,厚度一般为1mm左右。
6. 测量渗透深度:使用显微镜等设备测量混凝土试件中氯离子的渗透深度。
三、试验注意事项1. 混凝土试件的制备应符合标准规定,并进行养护。
2. 氯离子溶液的制备应符合标准规定。
3. 浸泡混凝土试件的时间应根据试验要求确定。
4. 制备试件切片时应注意切割角度和厚度。
5. 测量渗透深度时应使用准确的设备,并进行多次测量取平均值。
四、试验结果分析根据混凝土试件中氯离子的渗透深度,可以评估混凝土的耐久性。
一般来说,渗透深度越大,混凝土的耐久性越差。
根据试验结果,可以采取相应的措施来提高混凝土的耐久性,例如添加掺合料、提高混凝土密实度等。
五、试验应用混凝土的氯离子渗透试验广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程领域。
通过试验评估混凝土的耐久性,可以为工程设计和施工提供科学依据,从而提高工程的质量和耐久性。
六、总结混凝土的氯离子渗透试验是评估混凝土耐久性的重要手段之一。
海洋环境下混凝土结构防护技术研究
海洋环境下混凝土结构防护技术研究一、引言混凝土结构是现代建筑中最为常见的结构之一,但在海洋环境下,混凝土结构往往会遭受到海水侵蚀、氯离子渗透等多种腐蚀因素的影响,导致其性能和寿命受到极大的影响。
因此,海洋环境下混凝土结构的防护技术研究显得尤为重要。
二、海洋环境对混凝土结构的影响1.海水侵蚀海水中含有大量的氯化物和硫化物等物质,这些物质会通过渗透、吸附等方式,进入混凝土结构内部,导致混凝土的物理和化学性能受到破坏,从而影响其整体性能和寿命。
2.海洋生物腐蚀海洋生物如藻类、贝类等会在混凝土结构表面生长,这些生物会分泌酸性物质,导致混凝土表面的腐蚀加速。
3.海洋气候条件海洋环境下气候条件变化较大,如海浪、海水温度等,这些因素会引起混凝土结构的裂缝、脱落等损坏。
三、混凝土结构防护技术研究1.混凝土配合比设计混凝土的配合比设计是影响混凝土性能的重要因素,针对海洋环境下混凝土结构的特殊性质,应通过调整混凝土的配合比来提高其抗腐蚀性能。
2.混凝土表面涂层混凝土表面涂层可以增强混凝土的抗腐蚀性能,防止海水、氯离子等物质渗透到混凝土内部,同时也可以防止海洋生物的生长。
涂层材料的选择应根据其抗腐蚀性能、附着强度等因素综合考虑。
3.钢筋防护钢筋是混凝土结构的重要组成部分,但在海洋环境下,钢筋容易受到腐蚀的影响。
因此,应对钢筋进行防护,常用的方法包括钢筋表面涂层、在混凝土中加入防腐剂等。
4.防渗措施防止海水、氯离子等物质渗透到混凝土内部是防护混凝土结构的重要措施之一,可以通过在混凝土中加入防水剂、采用防水层等方式实现。
5.监测和维护监测混凝土结构的性能和寿命,及时发现和处理存在的问题,对于提高混凝土结构的使用寿命至关重要。
此外,定期进行维护保养,对混凝土结构进行补修、防水、防腐等处理,可以延长其使用寿命。
四、结论海洋环境下混凝土结构的防护技术研究具有重要的现实意义,可以通过混凝土配合比设计、表面涂层、钢筋防护、防渗措施、监测和维护等措施实现。
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文章编号:1007-046X(2013)06-0036-04生态建材海边暴露环境下混凝土抗氯离子渗透性试验研究Experimental Study of Resistance of Concrete to Chloride Ion Permeability under Sea Environment马志鸣1,赵铁军2,王鹏刚2(1. 青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东 青岛 266100; 2. 青岛理工大学,山东 青岛 266033)摘 要: 对不同配合比的混凝土试件,在海边大气区、潮汐区、水下区进行暴露试验,同时测定氯离子含量随深度 变化曲线。
试验结果表明,实际海边暴露环境下混凝土的损伤程度大小为潮汐区>水下区>大气区,试件内 氯离子含量随着暴露龄期的增加而增加,随时间水胶比的增加而减小。
对于水胶比相同的混凝土试件,掺 入粉煤灰等矿物掺合料可以有效提高混凝土抵抗氯离子侵入的性能。
关键词: 暴露试验;氯离子;渗透性;耐久性中图分类号:TU528.2 文献标志码:A0 前 言氯离子是造成钢筋混凝土中钢筋锈蚀的主要原因,导致混凝土结构耐久性不足,提前发生破坏,使结构达不到设计使用年限。
以往对于氯离子的研究仅仅是在试验室环境下,通过氯离子毛细吸收试验和氯离子自由扩散试验,综合评定混凝土结构的抗氯离子侵入性能[1-2]。
然而实际环境中氯离子的作用机理相当复杂,同时与其他因素耦合作用,加速了混凝土结构的耐久性劣化速率,导致混凝土结构的提前破坏,但对于实际海洋环境中有关氯离子的侵蚀作用机理研究较少[3-4]。
本文从实际环境出发,使混凝土试件直接暴露在海洋环境中,研究混凝土结构在海边暴露环境下的氯离子侵入情况。
同时,由于海洋不同区域氯离子侵入混凝土内部的作用机理不同,故本试验测定试件在大气区、潮汐区、水下区等不同位置氯离子侵入试验,从不同角度分析环境对试件混凝土结构氯离子侵入的影响。
本试验用配合比为青岛海底隧道所用高性能配合比,模拟实际混凝土结构构件36COAL ASH 6/2013在实际暴露环境中氯离子侵入的作用机理,为今后实际工程中配合比的研发和结构的防护提供充足的理论依据。
1 原材料与配合比 本试验所采用混凝土原材料均来自青岛本地,试验用配合比为“973 项目”子课题,海洋腐蚀环境下氯离子侵蚀试验研究了项目中的青岛海底隧道所用 4 个混凝土配合比,研究不同水胶比及不同矿物掺合料对混凝土试件抵抗氯离子侵入的影响,具体配合比见表 1。
Abstract:Concrete Elements with different proportion were tested under exposure to sea air zone, tidal zone and underwater environment. Meanwhile, the curves of chloride Ion content with deep change were measured. The result showed that the degree of injury of the concrete sample was tidal zone> underwater> air zone under sea exposure environment. The content of chloride increased with prolongation of sea exposure period, and depressed in pace with increase of water/cement ratio. The concrete mixed with mineral admixtures such as fly ash could effectively heighten concrete performance on anti-chloride for the sample under the condition of same water cement ratio.Key words:sea exposure test; chloride; permeability; durability基金项目:基金项目:973项目(2009CB623203);国家自然科学基金发展项目(50739001)表 1 混凝土配合比 kg/m3组别水泥矿粉粉煤灰硅灰砂石子水减水剂AC303607201 0801902.16BC30F20SL30180108727211 0821872.52CC50F20SL30230138926901 1501614.6DC80F20SF10290116586961 04413914.50376/2013粉煤灰图 1 海洋环境现场试验布置图自由氯离子含量,根据氯离子含量数据,绘制不同深度下氯离子含量曲线。
式中:P — 样品中水溶性氯离子含量(%); C AgNO 3— 硝酸银标准溶液浓度(mol/L);G — 样品重(g);V 3 — 浸样品的水量(mL);V 4 — 每次滴定时提取的滤液量(mL); V 5 — 每次滴定时消耗的硝酸银溶液量(mL)。
3 结果分析与讨论3.1 海洋大气区氯离子侵入试验 由图 2 所示,为不同配合比混凝土试件在海边暴露12个月后的氯离子含量随深度的变化曲线。
海洋大气区氯离子的侵蚀是海洋环境中氯离子侵入最弱的环境,氯离子的主要侵入方式是在盐雾环境下的氯离子侵入,即海边大气环境中存在较高浓度的氯离子及悬浮水分子,当与混凝土试件接触后氯离子随水分子的迁移,侵入到混凝土试件的内部,对于钢筋混凝土结构,进而导致钢筋锈蚀,混凝土结构耐久性提前破坏[5-6]。
从图 2 中数据可知,同一配合比的氯离子含量随着深度的增加而减小。
腐蚀 12 个月的 4 种配合比的混凝土中,抗氯离子侵蚀能力由强到弱依次为 D>B>A>C。
说明抵抗氯离子侵入能力随着混凝土试件水胶比的提高而降低,这是由于较大水胶比混凝土试件,在水泥水化过程中,未发生水化反应的水分子蒸发,导致混凝土内部孔隙裂缝增多,密实度降低,在腐蚀环境下氯离子随介子水侵入混凝土内部孔隙。
对比同一水胶比的混凝土试件 A、B 可知,掺入粉煤灰、矿粉的混凝土试件 B 较试件 A 抵抗氯离子侵入2 试验内容及试验方法2.1 海边暴露试验将海边暴露试验用混凝土试块在标准养护条件下养护28 d 后取出,取用两个混凝土侧面为试验用面,其余四面用环氧树脂(环氧树脂:塑化剂体积比为 3 1)密封,保证氯盐侵蚀为一维扩散。
按照试验设计将不同组试件分别放入海边环境的大气区、潮汐区、水下区,具体位置见图1。
由于潮汐区和水下区的试块会受到水流的冲击,所以都用铁丝网尽量固定住。
待达到设计暴露龄期后将试件取出,拉回试验室进行氯离子含量测定。
2.2 氯离子测定试验将达到试验龄期的混凝土试件从试验场运回试验室后,将试件放在 50℃ 左右的烘箱内将试块烘干至恒重。
采用干磨混凝土粉末机,按照标准分层打磨方法,将暴露腐蚀面由表及内分层打磨。
收集每层打磨下的粉末标准筛(孔径 0.63 mm)筛选后装密封袋备用。
参照了 JTJ 270—1998《水运工程混凝土试验规程》,采用试验室常用的莫尔法(Mohr)测定每层混凝土粉末中氯离子含量。
其测定试验步骤如下:从制备的样品粉末中称取 2 g(精确到 0.01 g)混凝土粉末(G)放入塑料瓶中,加入 50 mL 蒸馏水(V3),塞紧瓶盖,固定在振动台上振动不少于 30 min 后,在平台上静置 24 h。
将已静置好的浸泡溶液过滤后用移液管抽取20 mL 过滤液(V4)于三角瓶中,加两滴酚酞溶液,溶液变成玫红色,微震后加稀硫酸溶液中和至过滤液变成无色,加入 10 滴铬酸钾指示剂,用硝酸银溶液慢滴至出现砖红色沉淀,标记硝酸银溶液消耗前后的刻度,二者差值即为硝酸银消耗量(V5)。
根据式(1)可计算得出不同深度的混凝土立方体试块水下区盐雾区潮汐区P =×100% (1)C AgNO 3V 5 × 0.03 545V 3V 4G ×氯离子含量/%渗透深度/mm图 2 配合比A~D 大气区腐蚀12个月氯离子含量曲线图38COAL ASH 6/2013能力有所提高。
3.2 海洋潮汐区氯离子侵入试验 混凝土试件在海洋潮汐区环境下,由于潮汐区涨潮退潮的循环作用,存在干湿循环的劣化环境,加速了氯离子侵入混凝土试件内部的速率。
对比大气区中氯离子含量曲线,可以看出氯离子含量均有较大幅度的提高。
图 3、图 4 可知,在不同的海洋潮汐区腐蚀龄期下,混凝土试件抵抗氯离子侵入性能由强到弱的顺序均为 D>C >B>A。
配合比 A 试件在不同深度较其他配合比混凝土试件均有较高的氯离子含量,配合比 D 试件在 10 mm 内氯离子含量波动较大,当深度达到 10 mm 后氯离子含量趋于稳定。
4 种配合比中,配合比 A、B、C、D 的水胶比分别为 0.53、0.53、0.35、0.30。
对于水胶比相同的试件 A、B,由于在配合比 B 中以一定量的矿粉和粉煤灰替代部分水泥,使混凝土试件 B 较试件 A 具有更好的抗氯离子侵入的性能。
由此可以看出,海洋环境下混凝土抵抗氯离子侵入的性能随着水胶比的降低而提高,同时掺入一定量的矿物掺合料可以有效的提高混凝土试件抵抗氯离子侵入的性能。
这是由于矿粉、粉煤灰等掺合料较水泥粒径微小,代替水泥加入到混凝土中,可以有效地填充混凝土结构内部的缝隙,增加混凝土试件的密实度,从而提高混凝土抵抗有害物质侵入的性能[7-8]。
3.3 海洋水下区氯离子侵入试验海洋水下区氯离子侵入试件内部的方式主要为饱水状态下的自由扩散,即在无外力作用的环境下,氯离子通过离子的自由运动扩散到混凝土试件内部。
由图5、图6数据可知,混凝土试件抵抗氯离子侵入的性能随着水胶比的增加而减小,氯离子含量随着混凝土试件侵蚀龄期的增加而增加。
这是由于水胶比小的混凝土试件较密实,氯离子侵入混凝土内不要速率降低,同时添加一定矿物掺合料的混凝土试件表现出良好的抵抗氯离子侵入的性能。
对比图 2 到图 6 数据可知,海洋大气区、潮汐区、水下区的氯离子腐蚀程度由高到低的顺序为潮汐区>水下区>大气区。
这是由于潮汐区为干湿循环作用,加速了氯离子侵入;水下区为氯离子自由扩散作用,均大于大气区盐雾环境下氯离子侵入的速率。
同时对比同一水胶比的混凝土试件,在海洋水下区环境下,掺入粉煤灰等矿物掺合料的混凝土试件具有更好的抵抗氯离子侵入的性能。
4 结 论 (1)海洋暴露环境下,在不同氯离子侵蚀机理作用下,氯离子侵蚀程度由大到小的顺序为潮汐区>水下区>大气区,氯离子含量随着侵蚀龄期的增加而增加,同时随着混凝土图 3 配合比A~D 潮汐区腐蚀9个月氯离子含量曲线图0.000.150.300.450.600.75氯离子含量 / %渗透深度/mm图 4 配合比A~D潮汐区腐蚀12个月氯离子含量曲线图0.000.150.300.450.600.75氯离子含量/%渗透深度/mm图 5 配合比A~D 水下区腐蚀9个月氯离子含量曲线图0.000.150.300.450.600.75氯离子含量 / %渗透深度/mm图 6 配合比A~D 水下区腐蚀12个月氯离子含量曲线图0.000.150.300.450.600.75氯离子含量 / %渗透深度/mm试件水胶比的提高而降低。