靜水壓力下混凝土中氯離子傳輸機(jī)理研究.pdf

1、氯離子侵蝕是造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性劣化的主要原因之一。為了減少因氯離子侵蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失，國內(nèi)外眾多學(xué)者對混凝土中氯離子的傳輸機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究。目前，菲克第二定律被認(rèn)為是描述混凝土中氯離子傳輸規(guī)律的最佳模型。但是菲克第二定律的應(yīng)用范圍也是有限制的，即只有在擴(kuò)散是唯一的或者至少是氯離子侵入混凝土的主要方式的情況下，菲克第二定律才是適用的。然而對于承受較大靜水壓力的地下結(jié)構(gòu)而言，靜水壓力會(huì)對氯離子在混凝土中的傳輸產(chǎn)生怎樣的影響，菲

2、克第二定律是否仍然適用?針對上述問題，本文主要開展了以下幾個(gè)方面的研究并得到了相應(yīng)結(jié)果：
　　(1)研究了不同靜水壓力、不同水壓作用時(shí)間和不同齡期等條件下，氯離子在混凝土中的傳輸與分布特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，對于埋深較淺或地下水位較低的地下結(jié)構(gòu)(靜水壓力一般不超過0.1MPa)，靜水壓力對氯離子在混凝土中的傳輸影響并不大；混凝土中氯離子滲透深度隨著水壓、水壓作用時(shí)間的增加而增加，但氯離子滲透深度與水壓、水壓作用時(shí)間之間并不是簡單的線性關(guān)系

3、。
　　(2)針對目前采用滲透高度法評價(jià)混凝土滲透性的實(shí)際情況，通過試驗(yàn)研究了靜水壓力作用下氯離子和水分在混凝土中的傳輸規(guī)律，分析了混凝土中水分滲透同氯離子滲透過程的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在靜水壓力作用下，混凝土中氯離子傳輸同水分傳輸并不同步，但氯離子滲透深度同滲水深度成一定的線性關(guān)系。為今后建立靜水壓力作用下混凝土中氯離子傳輸數(shù)值模型奠定理論基礎(chǔ)。
　　(3)研究了利用現(xiàn)有混凝土抗?jié)B儀等設(shè)備評價(jià)混凝土中氯離子滲透性的可行性。研究

4、發(fā)現(xiàn)采用目前國標(biāo)規(guī)定的滲透高度法，可以較好的評價(jià)混凝土抗氯離子滲透性能，為今后評估混凝土結(jié)構(gòu)抗氯離子侵蝕性能方法的標(biāo)準(zhǔn)化提供依據(jù)。
　　(4)針對目前氯離子侵蝕作用下結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測模型多基于菲克第二定律的情況，通過比較擴(kuò)散法和氯離子滲透法所得混凝土抗氯離子侵蝕性能結(jié)果，研究了兩種傳輸方式各自的適用條件。研究發(fā)現(xiàn)，在研究靜水壓力下混凝土中氯離子的傳輸規(guī)律方面，采用非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散方法更適用于評價(jià)不摻礦物摻合料的混凝土。而對于摻有礦物摻合料的