海洋环境下矿渣混凝土的表面氯离子浓度规律

依据自然扩散法的原理,采用人工模拟海水为浸泡介质,研究了矿渣混凝土(Slag concrete,SGC)在海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、矿渣(Slag,SG)掺量对混凝土表面氯离子浓度(Cs)的影响规律.结果表明,在海洋环境中,不论是普通混凝土(Ordinary Portland cement concrete,OPC)还是SGC,其Cs均随着养护龄期的延长而呈对数函数的下降规律,且随着暴露时间的延长而呈幂函数的增长规律,并逐渐趋于稳定.对于暴露时间为180 d的SGC,其Cs随着SG掺量的增加呈现先减后增的趋势,Cs最小的SG掺量为30％.因此,对于实际海洋环境下的混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散系数的影响,应尽量延长养护的时间至365 d,同时使SG的掺量不低于30％,这样,有利于提高混凝土结构的服役寿命.     

粉煤灰混凝土在海洋环境中的氯离子扩散系数演变规律

在模拟海水环境中研究了普通混凝土和粉煤灰混凝土的氯离子扩散特性.探讨了养护龄期,暴露时间以及粉煤灰掺量对混凝土表观氯离子扩散系数的影响.结果表明:随着暴露时间的延长,混凝土的表观氯离子扩散系数呈幂指数衰减规律;且延长混凝土养护时间以及掺入粉煤灰可降低混凝土表观氯离子的扩散系数;当养护龄期达到180 d,表观氯离子扩散系数趋于平稳;当粉煤灰掺量达到30％,表观氯离子扩散系数随暴露时间的降低速度最快.因此,在海洋环境下,适当延长养护龄期及掺入粉煤灰对于延长混凝土结构的服役寿命有重要意义.     

海洋环境下珊瑚混凝土的表面氯离子浓度规律

采用自然扩散法研究了珊瑚混凝土在模拟海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、强度等级和环境差异性对珊瑚混凝土表面氯离子浓度的影响。结果表明：在海洋环境中,珊瑚混凝土的表面氯离子浓度随着暴露时间的延长而呈乘幂的增长,随着养护龄期的延长而下降,随着混凝土强度等级的增加而下降;海水环境下,C50珊瑚混凝土的表面氯离子浓度比相同条件下的C50普通混凝土高出约3．5倍,且增长速率远远高于普通混凝土;在相同的养护龄期与暴露时间,我国南海实际岛礁环境中立方体试件的表面氯离子浓度比实验室数据要高出60％～90％,实际工程中珊瑚混凝土结构的表面氯离子浓度数值比较稳定,比实验室数据高出1．2～1．6倍。因此实际海洋环境下的珊瑚混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散的影响,应尽量延长养护时间,有利于提高珊瑚混凝土的服役寿命。     

矿渣混凝土的氯离子结合能力研究

通过自然扩散法测定了矿渣混凝土中总氯离子和自由氯离子含量,获得了混凝土对氯离子的结合能力,研究了扩散深度、养护时间和矿渣掺量对氯离子结合能力的影响规律.结果表明,矿渣混凝土氯离子结合能力随着扩散深度的增加而逐渐增加;随着养护时间的延长,矿渣混凝土氯离子结合能力起初呈不断增大的趋势,当养护时间大于365 d时,增长趋势逐渐趋于稳定;随着矿渣掺量的增加,混凝土的氯离子结合能力呈先增加后减小的规律,氯离子结合能力最大时的矿渣掺量为30％.     

混凝土氯离子结合能力的影响因素规律性研究

用自然扩散法测定了混凝土中的总氯离子和自由氯离子浓度,计算了水泥混凝土对Cl-的结合能力,研究了暴露时间、水泥品种、水泥用量、水灰比和养护龄期对混凝土Cl-结合能力的影响.结果表明:混凝土Cl-结合能力与暴露时间无关;与硅酸盐水泥混凝土相比,抗硫酸盐硅酸盐水泥混凝土的氯离子结合能力要高出66%,而普通硅酸盐水泥混凝土要高出10%;水灰比越小,混凝土对氯离子的结合能力越强;混凝土的Cl-合能力随着养护龄期的延长而不断增强.     

硅灰混凝土表观氯离子扩散系数影响因素的研究

通过自然扩散法测定了硅灰混凝土在高浓度氯盐介质中浸泡不同时间后自由氯离子的浓度分布,研究了硅灰混凝土表观氯离子扩散系数与硅灰掺量、养护时间、暴露时间以及溶液种类的关系.结果表明:掺加适量的硅灰可以有效减小混凝土表观氯离子扩散系数;增加养护时间将降低硅灰混凝土表观氯离子扩散系数;硅灰混凝土的表观氯离子扩散系数在3种溶液中的大小顺序为:3.5％ NaCl+ 5％ MgSO4溶液＞3.5％ NaCl溶液＞青海盐湖卤水.     

磨细高炉矿渣对海工混凝土抗冻性和氯离子扩散性能的影响

以天然海水为介质研究了掺加磨细矿渣的海工混凝土抗冻性和氯离子扩散性能,通过研究水胶比、矿渣和引气剂掺量等因素对混凝土抗冻性和抗氯离子渗透性能的影响.并与普通混凝土进行对比.结果表明:矿渣虽然能提高混凝土的抗氯离子渗透性能但不能提高混凝土的抗冻性;随水胶比减小,矿渣混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能同时得到提高;矿渣只有与引气剂共同使用,才能同时有效提高混凝土海水环境中的抗冻性和抗氯离子渗透性.以常用抗冻性和氯离子渗透性指标的比值(R)可以反映海工混凝土的耐久性优劣,电子显微镜分析结果与R的评价结果吻合较好.     

煤渣粉掺量对再生混凝土氯离子扩散系数的影响

研究煤渣粉掺量和腐蚀时间对再生混凝土氯离子扩散系数的影响,测试了各再生混凝土在3.5％NaCl溶液中浸泡不同时间的自由氯离子含量,计算了再生混凝土自由氯离子扩散系数.结果表明:再生混凝土的氯离子扩散系数(Dt)随着腐蚀时间的延长而降低.Dt、28 d 再生混凝土氯离子扩散系数(D0)和n均随着煤渣粉掺量的增加先降低后增加,且掺量为30％时其达到最小值.Dt与腐蚀时间成幂函数关系,D0或n与煤渣粉掺量均呈二次多项式关系.建立了煤渣粉掺量、腐蚀时间与Dt的关系式,该公式可用来预测海洋环境下掺煤渣粉再生混凝土的氯离子扩散系数.     

基于房室模型的氯离子在混凝土中的分布规律

为研究干湿循环作用下氯离子在混凝土中的分布规律,本文引入医用生物数学中的房室模型。该模型能动态地计算不同时间氯离子分别在混凝土对流区和扩散区的浓度。结合实际试验40 d、80 d、120 d和160 d的数据,用最小二乘法计算出该模型中相关系数的最小二乘解,进而可以得到该模型的解。模型解的形式并不复杂,便于在实际工程中推广应用。本文提供的模型为沿海工程海水干湿交替区域氯离子监测和耐久性设计提供参考。     

纤维混凝土抗压强度与氯离子扩散系数相关性研究

选取了六种常用的工程纤维,开展纤维混凝土氯离子扩散系数测试与抗压强度试验,研究分析纤维品种及龄期对混凝土抗压强度和氯离子扩散系数的影响,建立纤维混凝土抗压强度和氯离子扩散系数的定量关系.研究结果表明:纤维的掺入,提高了混凝土的抗压强度,降低了混凝土的氯离子扩散系数.纤维混凝土抗压强度随氯离子扩散系数的增大呈线性递减趋势.实际工程中,可基于混凝土抗压强度与氯离子扩散系数试验,预先建立混凝土抗压强度与氯离子扩散系数间的相关关系曲线,通过结构混凝土抗压强度检测结果,间接得到结构混凝土的氯离子扩散系数,及时掌握混凝土抗渗性能的变化情况.     

干湿时间比对海工混凝土结构氯盐扩散的影响研究

为了探究海洋环境干湿交替区混凝土结构中氯离子扩散规律,将干湿时间比量化,对应连云港港口泊位现场环境与结构状况设计进行干湿交替区的混凝土构件在不同干湿时间比和不同压应力水平下的室内氯盐加速侵蚀试验,以混凝土内部扩散区的氯离子扩散系数和表面氯离子浓度作为侵蚀指标,将室内加速试验与现场试验的结果对比,分析干湿时间比和应力水平对氯离子扩散的影响.结果证明室内试验取得良好的加速侵蚀效果,试验结果表明对于干湿交替区的混凝土结构,干湿时间比对氯离子扩散的影响十分显著,不同的干湿时间比甚至将氯离子扩散系数提高2倍,其影响力远高于压应力水平.     

冻融环境混凝土氯离子扩散性能试验研究

目前针对混凝土冻融损伤影响下的氯离子扩散系数衰减规律尚未建立完善模型.本文应用自然扩散方式对冻融损伤混凝土中的自由氯离子和总氯离子扩散性能进行了试验研究,分析了冻融损伤对混凝土中氯离子分布和扩散系数的影响,并将损伤度概念引入,建立了考虑冻融损伤影响的混凝土中氯离子扩散系数衰减模型.研究表明:随着混凝土冻融损伤的加剧,自由氯离子和总氯离子扩散系数逐渐增大,而氯离子扩散系数的衰减指数总体呈降低趋势;随着混凝土冻融损伤程度的加剧,混凝土深层扩散区的氯离子含量呈升高趋势,但浅层扩散区中的氯离子含量呈降低趋势.     

氯离子扩散系数快速测试方法综述

氯离子扩散系数是评价混凝土结构抗氯离子渗透性能和使用寿命的重要指标,选择一种快速、准确的测试方法至关重要.本文以非稳态电迁移实验(Rapid Chloride Migration,RCM)为基准,与国内外常用的几种氯离子扩散系数快速测试法比较,总结每种方法的特点及适用范围,建立RCM法与其他测试方法的相关性.结果表明:...     

纤维混凝土电阻率与氯离子扩散系数相关性试验研究

开展纤维混凝土电阻率和氯离子扩散试验,研究分析不同纤维混凝土的电阻率和氯离子扩散系数随龄期变化规律,建立纤维混凝土的电阻率和氯离子扩散系数间的定量关系.研究表明:随着混凝土龄期的增长,混凝土的电阻率逐渐增大,而氯离子扩散系数则逐渐减小.混凝土的氯离子扩散系数随电阻率的增大而下降,二者具有良好的线性负相关关系.在施工过程中,可采用预先确定的基于实际混凝土类型的电阻率与氯离子扩散系数间的相关关系曲线,通过定期测试混凝土的电阻率,以此间接反映混凝土的氯离子扩散系数,并进一步的确定混凝土的抗渗性能.