混凝土氯离子结合能力范文

《低温建筑技术杂志》2014年第五期

1试验程序

1．1室内浸泡和现场暴露试验腐蚀溶液为从青海察尔汗盐湖运回的盐湖卤水，用等离子光谱测定的化学成分件见表2。试验干湿循环制度:恒温60℃烘箱烘8h，室温下冷却2h，浸泡50h;作为一次干湿循环;同时在盐湖卤水中进行自然浸泡试验。

1．2混凝土取样和氯离子分析测试混凝土梁分别置于试验室盐湖卤水中和盐湖现场进行试验，腐蚀22个月后，将钢筋混凝土梁运回试验室，80℃烘干24h，冷却到室温后，用钻头对干燥的钢筋混凝土构件分层取样，深度依次为0～5mm、5～10mm、10～15mm、15～20mm和20～25mm。每个构件钻孔的数量为8个，对于收集的混凝土粉末，用孔径0．16mm的方孔筛过筛，以除去粗颗粒。自由氯离子浓度(Cf)采用水溶法溶样，其化学分析方法参照国家交通部标准JTJ270－98《水运工程混凝土试验规程》。

2试验结果及分析

2．1钢筋混凝土梁氯离子随深度变化规律由图1、2(a)、(b)是钢筋混凝土梁自由氯离子浓度和结合氯离子浓度均随扩散深度的增加而降低，随着混凝土强度的增加而降低，相同深度情况下，盐湖卤水浸泡环境下的氯离子浓度高于盐湖现场暴露的氯离子浓度。这是因为盐湖卤水浸泡，加快了氯离子渗透的速度。同时由于扩散的是一个缓慢的过程，所以氯离子的浓度随着深度增加而降低。利用数值软件进行回归分析可得，自由氯离子和结合氯离子浓度与扩散深度均呈指数函数关系，如式(1)和式(2)所示:散深度，mm。表3给出各钢筋混凝土梁在不同试验环境下的自由氯离子和结合氯离子的试验常数。

2．2氯离子结合能力与扩散深度的变化规律混凝土的氯离子结合能力R定义为:

2．3浸泡和现场暴露钢筋混凝土梁氯离子结合能力相关性系数以参数K为氯离子结合能力相关性系数，因此K值可按式(5)计算:式中，K为氯离子结合能力相关性系数;RI和Rdw分别为在盐湖浸泡环境下和干湿循环环境下的氯离子结合能力;aI，aDW，βI和βDW均为试验常数其值见表4，a和b为试验常数见表4所示;x为氯离子扩散深度，mm。从表4可知，参数a和b均随着混凝土抗压强度的增大而降低，因此可以建立抗压强度与参数a和b的回归方程。将式(8)代入式(5)得到浸泡氯离子结合能力、混凝土抗压强度和扩散深度与暴露氯离子结合能力的关系式(9)式中，RI和RDW分别为在长期浸泡和干湿循环环境下的氯离子结合能力;fC是混凝土抗压强度，MPa，x是氯离子扩散深度，mm。

3结语

(1)通过自然浸泡试验和干湿循环试验，自由氯离子浓度和结合氯离子浓度均随扩散深度的增加而降低，随着混凝土强度的增加而降低，同深度情况下，干湿循环的氯离子浓度高于自然浸泡的氯离子浓度(2)在氯离子环境下，自由氯离子浓度、结合氯离子浓度、氯离子结合能力与扩散深度均符合指数函数关系，由回归得到的相关系数非常显著。(3)随着氯离子扩散深度和混凝土的抗压强度的增加，氯离子结合能力相关性系数K呈指数函数形式递减，混凝土的抗压强度超过40MPa，K值均大于1，研究成果可用于短期的预测实体结构不同深度内的氯离子结合能力，长期的需要进一步的研究。

作者：李长成张立明何忠茂单位：吉林交通职业技术学院甘肃土木工程科学研究院