【摘要】：為了研究混凝土中氯離子滲透機(jī)理及其空間分布對(duì)結(jié)構(gòu)銹蝕的影響,利用人工氣候環(huán)境模擬箱對(duì)混凝土試件進(jìn)行氯鹽噴霧試驗(yàn),研究了自然擴(kuò)散條件下不同水灰比混凝土試件氯離子擴(kuò)散規(guī)律。基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),建立了混凝土中氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨氯鹽侵蝕深度及水灰比變化的計(jì)算模型�？紤]擴(kuò)散系數(shù)以及混凝土強(qiáng)度等參數(shù)的空間變異性,基于隨機(jī)場(chǎng)理論,建立了RC結(jié)構(gòu)銹蝕開(kāi)始時(shí)間的時(shí)空可靠度模型。研究結(jié)果表明:混凝土中氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨水灰比提高而提高,氯離子滲透速度隨著滲透深度增加而減慢;考慮時(shí)空變異性的氯離子侵蝕下結(jié)構(gòu)銹蝕發(fā)生概率比不考慮時(shí)空變異性下高13.1%~18.5%,基于所提出的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散系數(shù)模型的結(jié)構(gòu)銹蝕發(fā)生時(shí)間比靜態(tài)擴(kuò)散系數(shù)時(shí)要提前約16.7%。
【圖文】：

２試驗(yàn)方法本試驗(yàn)依托長(zhǎng)沙理工大學(xué)人工氣候模擬箱，模擬人工氣候環(huán)境下構(gòu)件氯鹽噴霧試驗(yàn)。在試驗(yàn)濕度為９５％、試驗(yàn)溫度為２５℃以及５％質(zhì)量濃度的ＮａＣｌ溶液環(huán)境中進(jìn)行噴霧試驗(yàn)。利用人工氣候模擬箱，通過(guò)對(duì)模擬箱控制平臺(tái)數(shù)據(jù)編程（圖１）來(lái)自動(dòng)控制影響因素。根據(jù)設(shè)計(jì)配合比制作１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍｍ的試件，每組配合比條件下各制作７個(gè)試件，其中進(jìn)行侵蝕試驗(yàn)的試件為６個(gè)，另１個(gè)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，，在強(qiáng)度測(cè)試后取樣進(jìn)行氯離子濃度測(cè)試，對(duì)比分析侵蝕試件的氯圖１人工氣候箱控制界面Ｆｉｇ．１ＣｏｎｔｒｏｌＩｎｔｅｒｆａｃｅｏｆＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＣｌｉｍａｔｅＣｈａｍｂｅｒ離子來(lái)源，以此排除試件自身攜帶的氯離子對(duì)測(cè)試精度的影響。７８中國(guó)公路學(xué)報(bào)２０１４年

試驗(yàn)前將試件上下面及周圍３個(gè)面共５個(gè)面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂，以保證其有１個(gè)側(cè)面為氯離子的侵蝕面（圖２，３）。加速噴霧１個(gè)月后，用粉末取樣機(jī)每隔５ｍｍ的深度取樣１次，并用自封袋封存編號(hào)，然后利用ＮＣＬ－ＡＬ型氯離子含量測(cè)定儀進(jìn)行氯離子濃度測(cè)定。圖２氯鹽噴霧示意Ｆｉｇ．２ＤｉａｇｒａｍｏｆＣｈｌｏｒｉｄｅＳｐｒａｙ圖３氯離子滲透試驗(yàn)Ｆｉｇ．３ＴｅｓｔｏｆＣｈｌｏｒｉｄｅＩｏｎＤｉｆｆｕｓｉｏｎ２試驗(yàn)數(shù)據(jù)將每組試驗(yàn)中６個(gè)混凝土試件測(cè)得各點(diǎn)的氯離子濃度取平均值，以消除試驗(yàn)誤差。將不同水平（３種水灰比）下測(cè)得的氯離子質(zhì)量濃度取平均值，所得結(jié)果如表２所示。由表２可知：隨著試件水灰比的降低，氯離子濃度隨侵蝕深度降低速率越來(lái)越快，說(shuō)明氯離子濃度越來(lái)越校但當(dāng)侵蝕深度大于２２．５ｍｍ時(shí)，實(shí)測(cè)濃度呈不規(guī)律變化，其主要原因可能為，由于銹蝕時(shí)間短，在測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)采樣深度大于２２．５ｍｍ后，侵入到混凝土內(nèi)部的氯離子濃度值太小以致不能精確測(cè)出，測(cè)試值存在一定波動(dòng)。３氯離子擴(kuò)散系數(shù)模型３．１氯離子擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算方法氯離子在混凝土中的傳輸機(jī)理采用Ｆｉｃｋ第二定律分析，其表達(dá)式為表２各試件中氯離子質(zhì)量濃度Ｔａｂ．２ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｈｌｏｒｉｄｅＩｏｎｉｎＥａｃｈＳａｍｐｌｅ水灰比取樣區(qū)間／ｍｍ侵蝕深度／ｍｍ氯離子質(zhì)量濃度平均值／％０．４０．５０．６０～５２．５０．３１１５～１０７．５０．０７０１０～１５１２．５０．０１４１５～２０１７．５０．００７２０～２５２２．５０．００５２５～３０２７．５０．００９０～５２．５０．

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2585494