混凝土RCM试验分析的面均法研究

现行RCM试验普遍采用点均法确定混凝土的氯离子扩散系数,存在结果离散性大且不稳定等问题。为此,提出混凝土RCM试验分析的面均法(area average method)。首先,通过试验设计制备74组具有不同氯离子扩散系数的混凝土试件,并据此开展变电压RCM试验;其次利用图像获取装置和Adobe Photoshop软件测量混凝土试件轴向断面上的氯离子扩散面积,据此计算氯离子扩散深度及扩散系数。最后,通过对比分析验证文中面均法的合理性,并建立点均法与面均法结果之间的转换关系式。结果表明：点均法测量结果离散性大,且随测点间距的减小而变小;只有当测点间距小于2mm时点均法结果才能收敛,且与面均法结果相吻合。而面均法可以有效克服点均法的缺陷,操作方便快捷,结果离散性小。国内外现行规范普遍采用10mm间距的测点布置方案测试混凝土的氯离子扩散系数,导致RCM试验结果偏大。     

再生混凝土耐久性试验研究及服役寿命模型

设计制备了不同再生骨料取代率的再生混凝土试块,通过RCM试验研究了再生混凝土氯离子扩散系数。拟合了扩散系数与再生骨料的取代之间的函数关系式,并据此建立了氯离子侵蚀环境下再生骨料混凝土的服役寿命与骨料取代率之间的关系模型。     

冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响

通过自由氯离子滴定试验和氯离子扩散深度试验研究了冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响。结果表明，冻融损伤对混凝土氯离子扩散性能的影响是显著的。当混凝土的损伤为24％时，其氯离子扩散系数和扩散深度分别是未损伤混凝土的6．5倍和2倍，混凝土结构的使用寿命将会缩短75％～85％。回归分析结果表明。混凝土的损伤与氯离子扩散系数、扩散深度之间均可以建立良好的非线性关系。     

氯离子在开裂混凝土中的扩散特性研究

考虑荷载裂缝宽度与裂缝深度的相关性,基于AgNO_3显色法研究了混凝土裂缝的存在对氯离子扩散范围的影响.通过钻孔取粉测定了混凝土中的氯离子含量,研究了裂缝特征的单一因素对氯离子的扩散特性影响.结果表明:裂缝的存在加速了氯离子在混凝土中的扩散过程;氯离子的扩散系数随着裂缝宽度的增加而增大;裂缝深度的变化对氯离子的扩散深度有一定影响.基于试验结果建立了裂缝宽度(裂缝深度)与氯离子扩散系数之间的指数函数关系式.     

再生混凝土强度和耐久性的试验研究

设计制备了不同再生骨料取代率的再生混凝土试块,通过强度测试仪及RCM试验研究了再生混凝土强度和氯离子扩散系数,试验结果表明,混凝土的强度随着再生骨料取代率的增加而变化幅度不大,可按照现有混凝土强度规范计算,扩散系数随再生骨料的取代率的增加有所提高。     

深港西部通道侧接线工程混凝土渗透性的检测与分析

通过取样进行氯离子扩散系数试验(RCM)和采用Autoclam在现场进行混凝土表面吸水性测试,对深港西部通道深圳侧接线工程的混凝土渗透性进行检测分析,表明该工程的混凝土具有较好的抗渗性;Autoclam测得的混凝土表面吸水性与RCM方法测得的氯离子扩散系数有较好的相关性,能够较好的反映混凝土的渗透性能。     

不同腐蚀环境对海工混凝土性能影响研究

本文研究了氯离子、硫酸根离子和冻融对大坍落度海工混凝土抗压强度、氯离子含量及氯离子扩散系数的影响。结果表明:单纯的氯离子对海工混凝土本身的抗压强度影响不大,而有硫酸根离子存在时,混凝土强度明显下降;试块中由表及里的氯离子含量呈逐渐减小的趋势,且减小的速度逐渐降低,氯离子含量在混凝土中的分布类似于指数图像;外界氯离子浓度值越大,海工混凝土相应部位的氯离子含量和氯离子扩散系数都更大,说明外界氯离子浓度对混凝土内的氯离子含量有着正向的影响;在腐蚀初期,硫酸根离子的存在使海工混凝土内部生成了膨胀性产物,有助于减小海工混凝土相应部位的氯离子含量和氯离子扩散系数。     

冻融循环及龄期对混凝土氯离子渗透性的影响

采用电迁移试验(RCM法)测定了不同龄期和冻融循环后混凝土中的氯离子扩散系数.结果表明:因冻融循环导致的混凝土性能劣化及龄期对于混凝土损伤的修复对混凝土的氯离子渗透性能具有双重影响,从而使所测得的氯离子扩散系数与标养28 d的氯离子扩散系数产生较大差别.模拟渤海地区海洋环境,利用Fick定律计算了i00 a的混凝土保护层厚度,发现采用标养28 d的氯离子扩散系数所得的计算结果明显偏大.     

海工混凝土氯离子扩散系数的试验研究

针对采用VIVID-500聚羧酸超商船化剂配制的海1=混凝土抗氯离子渗透性能,使用RCM法对黄海大桥各部位混凝土进行试验研究,结果表明现场配制的混凝土氯离子扩散系数满足设计要求;同时研究了不同的水胶比、胶凝用量与氯离子扩散系数之间的变化规律,为今后配制海工混凝土提供参考.     

试件获取方法对RCM混凝土氯离子扩散试验结果的影响

对比试验表明,混凝土实体试验芯样试件获取方法会对RCM混凝土氯离子扩散系数试验结果产生一定的影响,鉴于此,对产生影响的原因进行分析,并提出合理的RCM试验芯样试件的获取方法。     

碳化作用对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

采用混凝土快速碳化试验,获得不同碳化龄期和碳化深度的混凝土试件,结合RCM法测定其氯离子扩散系数,研究了碳化作用对氯离子扩散系数的影响。试验结果表明：混凝土碳化对氯离子渗透有一定的影响,当碳化深度小的混凝上试件氯离子扩散系数会有很大程度的下降;碳化深度大的甚至完全碳化的混凝土试件的氯离子扩散系数不仅没有下降,反而略有升高。混凝土在碳化早期,由于碳化产物填充了混凝土孔隙,阻止了氯离子扩散;而随着混凝土碳化深度增加,混凝土对氯离子的化学结合能力以及物理吸附能力都下降了,自由氯离子反而增多。     

矿物掺合料对氯离子扩散系数的影响

采用宏观试验和微观试验相结合的方法,研究了矿物掺合料对混凝土氯离子侵蚀的影响。采用氯离子含量快速测定仪测试混凝土中自由氯离子和总氯离子质量分数分布,通过电通量法和RCM法测定氯离子扩散系数,利用压汞法测试分析掺合料混凝土孔结构的演变规律。结果表明:氯离子侵蚀初期,混凝土内部氯离子质量分数增长较快,侵蚀后期增长变得缓慢;单掺18%矿渣、单掺15%粉煤灰以及双掺15%粉煤灰与18%矿渣都有效地降低了混凝土内部自由氯离子质量分数和总氯离子质量分数;不掺粉煤灰与矿渣、单掺粉煤灰、单掺矿渣和双掺粉煤灰与矿渣4种混凝土的电通量与其扩散系数符合由大到小的顺序,即4种混凝土的扩散性能依次递减;氯离子侵蚀对混凝土孔结构的影响较小,相比较而言,双掺粉煤灰与矿渣的混凝土孔结构最好,单掺矿渣次之,而不掺粉煤灰与矿渣则最差。     

蒸养粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能研究

通过RCM、ASTM C1202和可蒸发水含量法互相补充,研究了粉煤灰掺量对蒸养粉煤灰混凝土抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:蒸养混凝土抗氯离子渗透性能低于相应标养混凝土,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的抗氯离子渗透性能得到了明显改善,同时也降低了蒸汽养护制度对混凝土抗氯离子渗透性能的不利影响.在RCM试验中,标养混凝土粉煤灰掺量应控制在30%以内,过高反而会降低混凝土的抗氯离子渗透性能.对于蒸养混凝土,粉煤灰掺量为40%时,混凝土的氯离子扩散系数继续下降,其测试结果与对混凝土渗透性能影响较大的气孔及粗毛细孔孔隙率的变化规律一致.     

矿物掺合料的掺入对混凝土抗氯离子渗透性能影响的评价与研究

采用ASTM C1202及RCM氯离子扩散系数方法,对不同矿物掺合料混凝土和普通混凝土进行抗氯离子渗透性能的研究,并探讨了电通量与初始电流、氯离子扩散系数与初始电流及电通量与氯离子扩散系数之间的相关性。结果表明:掺入矿物掺合料能有效降低混凝土的抗氯离子渗透性能,在一定龄期范围内,电通量与初始电流、氯离子扩散系数与初始电流及电通量与氯离子扩散系数之间均表现出较好的相关性。     

高速铁路高性能混凝土抗氯离子渗透影响因素的探讨

运用快速氯离子迁移系数法(或称RCM法)对高速铁路高性能混凝土抗氯离子渗透性能进行试验研究,探讨了水胶比、矿物掺合料、含气量对氯离子扩散系数的影响,为优化混凝土配合比参数和指导施工提供依据。     

矿渣和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验

采用RCM法测定混凝土试件的氯离子扩散系数,研究石灰石粉单掺以及矿渣和石灰石粉双掺对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验表明,混凝土中掺入石灰石粉对其抗氯离子渗透不利;矿渣和石灰石粉双掺能有效降低混凝土的氯离子扩散系数,20%石灰石粉和10%~30%矿渣双掺能大大提高混凝土抗氯离子渗透能力。     

预置表面裂缝对混凝土中氯离子传输的影响

分别采用氯离子扩散系数快速测定方法(RCM法)以及氯离子稳态迁移方法,研究了表面单个裂缝对混凝土材料中氯离子传输性能的影响.结果表明:RCM法并不适用于评价带裂缝混凝土的氯离子扩散性能,而采用氯离子稳态迁移方法评价带裂缝混凝土的氯离子迁移性能比较合理.根据开裂混凝土试件电场加速氯离子稳态迁移试验结果发现,裂缝的存在加强了氯离子在混凝土中的传输,并且当裂缝宽度d≥123μm时,氯离子迁移系数随着裂缝宽度的增加而显著增加.     

AgNO_3显色法判断氯离子渗透深度的影响因素

采用不同配合比混凝土试样进行非稳态电迁移(RCM,rapid chloride migration)试验,研究AgNO3显色法对判断氯离子渗透深度的影响.结果表明:相比实际的氯离子渗透边界,采用AgNO3显色法测量的氯离子渗透深度值偏小,用RCM法计算的快速氯离子扩散系数较实际结果小;氯离子显色边界浓度对其扩散系数计算值的影响较大,试验中不同边界浓度对氯离子扩散系数的影响可达20%以上;水泥基材料物相中Ca(OH)2的含量对氯离子边界浓度有较大影响,存在一定的函数关系,Ca(OH)2的含量越高,氯离子边界浓度越大;掺入粉煤灰后,氯离子显色的边界浓度减小,用AgNO3显色法测得的渗透深度相应增大,采用RCM测得的氯离子快速扩散系数偏大.     

混凝土氯离子扩散系数测试方法对比及早期衰减规律研究

利用公路RCM法和国标RCM法测试了不同类型混凝土28d、56d、84d龄期的氯离子扩散系数。结果显示,采用公路RCM法与国标RCM法测试的氯离子扩散系数具有较好的相关性,国标RCM法测得氯离子扩散系数约为公路RCM法测试结果的1.30倍。采用幂函数对早龄期扩散系数衰减系数m值进行拟合,并与现有的衰减系数经验公式进行对比,修正了现有的经验公式,提出了混凝土早龄期扩散系数的衰减公式,可用于根据28d扩散系数推定56d和84d混凝土扩散系数。     

膨胀剂对混凝土渗透性的影响

利用氯离子扩散系数快速测定的RCM法,结合孔结构分析,研究膨胀剂对混凝土氯离子扩散系数的影响。认为适量膨胀剂的掺入,可以提高混凝土的密实性,从而提高混凝土的抗压强度,同时降低混凝土的渗透性。但是,过大的膨胀量可能会在混凝土内部产生微裂缝,从而增加了混凝土的渗透性。