盐雾环境下混凝土中氯离子侵蚀加速试验的综述

盐雾环境下,氯离子侵蚀是混凝土结构耐久性退化的主要原因.在简述混凝土中氯离子侵蚀机理的基础上,分析了实际盐雾环境的形成、特征参数以及相应的影响因素.通过我国沿海地区的环境温湿度与盐雾加速试验设备控制参数进行的比较,发现现有盐雾箱加速试验规范参数变化范围小,不能有效模拟真实盐雾环境下混凝土中氯离子侵蚀规律,应对现有的盐雾箱试验设备进行改进,通过变化环境参数开展混凝土中盐雾侵蚀加速试验的相似性研究.     

氯盐环境作用下的混凝土耐久性研究

首先从氯离子侵蚀混凝土传输的机理、扩散机制、对流机制、渗透机制、毛细吸附作用和迁移机制进行了研究;其次从氯盐侵蚀速率常用的两个计算模型Fick定律计算模型、Darcy定律的计算模型进行研究;最后从试验角度论证了混凝土微环境对氯离子侵蚀的影响规律,证明了:混凝土微环境温度升高,提高氯离子活跃度,使氯离子运动速度加快,加速侵蚀混凝土。混凝土微环境相对湿度(空隙水饱和度)提高,在温度不变的情况下,混凝土空隙水分增多会减小阻止氯离子传输能力,加速侵蚀混凝土。并对其他影响因素进行了浅析研究。     

氯盐环境条件下预应力混凝土氯离子侵蚀模型研究

文章总结了国内外有关混凝土中氯离子侵蚀模型的研究现状,并对国内外几种典型的扩散方程进行了分析评价;针对氯盐侵蚀的预应力混凝土结构,讨论了氯离子扩散系数的计算。氯离子扩散系数对于预应力混凝土来说是一个重要的因素,因此合理确定氯离子扩散系数,对预测氯离子环境条件下预应力结构的耐久性具有重要意义。对于预应力混凝土,计算氯离子扩散系数除了要考虑混凝土与氯离子之间的结合能力、环境温度、湿度影响外,还要考虑混凝土的应力水平,氯离子有效扩散系数是变化的,且氯离子扩散系数对PC结构耐久性的影响很大。本文对预应力混凝土氯离子侵蚀模型进行了改进,并根据试验结果对改进后模型进行了评价。     

盐雾侵蚀环境下铁尾矿砂再生混凝土的耐久性试验研究

研究了盐雾侵蚀环境下不同掺量铁尾矿砂再生混凝土的抗氯离子侵蚀性能.结果表明:相同条件下,未掺铁尾矿砂再生混凝土的氯离子侵蚀深度远高于普通混凝土的氯离子侵蚀深度;随着铁尾矿砂掺量的增加,氯离子侵蚀深度先降后增,当铁尾矿砂掺量为30％～40％时,试件的氯离子侵蚀深度小于普通混凝土和未掺铁尾矿砂再生混凝土的氯离子侵蚀深度;相...     

盐雾环境下混凝土抗氯离子性能试验研究

临海混凝土结构物在盐雾环境下遭受氯离子侵蚀,给结构耐久性和安全性带来极大危险,导致结构物在设计基准期破坏。结合江苏临海高等级公路结构物的建设,研究了矿物掺合料掺量对盐雾环境下混凝土耐久性的影响。通过干湿循环模拟了临海盐雾环境,分别采用5种不同粉煤灰和矿粉掺量配比的混凝土试件,进行盐雾环境下的腐蚀试验。试验结果表明:混凝土中矿物掺合料的加入可以有效地填充混凝土孔隙,降低孔隙率,提高混凝土抗氯离子渗透性能。当掺入粉煤灰和矿粉各占胶凝材料总量25%的配合比时,氯离子扩散系数最小,表现出良好的抗氯离子侵蚀性能。     

高强高性能混凝土在沈阳除冰盐环境下的氯离子扩散行为

采用化学分析，测定了高强混凝土（HSC）和高性能混凝土（HPC）在3种氯盐暴露环境中的自由氧离子分布规律。结果表明：HSC-HPC的抗氨离子扩散行为并不取决干其抗压强度的大小．而与活性掺合料的种类和掺量密切相关，掺加粉煤灰（FA）能够降低其氯离子扩散速度，掺加硅灰（SF）将使其氟离子扩散速度提高。分析指出，HSC尤其是掺加FA的HPC，非常适合干东北地区恶劣的露天除冰盐环境。     

氯盐腐蚀环境下混凝土结构氯离子扩散模型研究

混凝土结构耐久性降低会导致结构失效并带来巨大的经济损失,研究氯离子扩散规律是氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性评估的关键工作,在Fick第二扩散定律基础上,建立了考虑环境温度、混凝土材料对氯离子结合作用、氯离子扩散系数的时间性、混凝土应力状态和材料劣化效应的氯离子扩散理论模型,通过工程算例对理论模型进行验证,为氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性分析提供了理论依据,最后提出进一步研究的方向。     

盐雾环境下氯离子在混凝土中扩散系数的研究

通过综合盐雾腐蚀箱模拟汕头地区大气盐雾环境,采用不同水灰比、不同比例粉煤灰掺合料、不同腐蚀时间的混凝土试件,提出了环境系数与粉煤灰影响系数,对Fick第二扩散定律进行了修正,并对修正后的扩散模型计算进行了简化处理.     

氯盐环境中混凝土结构防腐措施研究

混凝土的腐蚀破坏已成为威胁混凝土结构耐久性的主要灾害,本文结合三亚海棠大道1标段桥梁工程,对混凝土在氯盐环境中的耐久性进行了研究,主要提出了大掺量矿物掺和料混凝土、加钢筋阻锈剂、混凝土表面涂层等三项防腐控制措施。     

氯盐对改性混凝土的侵蚀研究

采用干湿交替的试验方式,探讨氯盐溶液中氯离子在改性混凝土新材料中的渗透情况和氯离子扩散机理。并在试验的基础上,建立腐蚀环境中混凝土抗压强度劣化的灰色预测模型,从而为耐腐蚀混凝土新材料的选择提供试验依据。     

氯离子环境下钢筋混凝土棱柱体抗压力学性能试验研究

针对近海地区混凝土结构在氯离子侵蚀作用下其力学性能不断降低的问题,采用试验研究和理论分析的方法,先对12组RC棱柱体试件在盐雾腐蚀实验室进行了氯离子腐蚀试验,然后对其进行轴心抗压试验。以混凝土强度和锈胀裂缝宽度为变化参数,研究试件在轴心抗压试验下的受压应力-应变曲线,分析试件强度、刚度、延性等的变化规律。结果表明:随着混凝土强度的增大,试件的承载力和延性不断提高;随着箍筋锈蚀裂缝宽度的增大,试件的峰值荷载减小,强度降低,延性变差。     

潮差环境下混凝土中氯离子扩散时变性试验

以自然海洋潮差区环境条件下暴露时间分别为60,120,240,360,480,600d的混凝土现场试验结果为基础,计算了5种水灰比混凝土的氯离子扩散系数;以60,120,240,360,480d的氯离子扩散系数测量结果,推导了潮差环境下混凝土中氯离子扩散系数的时变模型,并以该时变模型计算了暴露600d后混凝土中氯离子扩散系数及自由氯离子含量,验证了该时变模型的适用性.结果表明:水灰比越大,混凝土中氯离子扩散系数在前期衰减的经验系数m越小,即对降低混凝土氯离子长期扩散性能的效果越差,因此减小水灰比能有效降低混凝土的长期氯离子扩散性能;暴露600d后混凝土中氯离子扩散系数降低幅度已经很小,基本趋于稳定;得到的混凝土氯离子扩散系数时变模型能较好地反映潮差环境下混凝土中氯离子侵蚀过程.     

非连续干湿循环对混凝土表层氯离子迁移的影响规律

为探究滨海环境中干湿循环的不规律性对混凝土表层氯离子传输的影响,设计了连续、非连续干湿循环对比试验,研究了不同干湿循环下水灰比和干湿循环制度对混凝土表层氯离子含量分布规律及对流区氯离子含量变化规律的影响.结果表明：当自然风干时间/湿润时间(t_d/t_w)较大时,由于双向对流与扩散的传输现象,使得氯离子含量在对流区存在1个拐点;对流区深度基本随水灰比减小而减小;连续干湿循环下氯离子峰值含量随着t_d/t_w的减小而增大;相较于连续干湿循环而言,非连续干湿循环对表层氯离子含量随深度的变化规律和氯离子峰值含量的影响较大.     

粉煤灰对受弯开裂钢筋混凝土内氯离子侵蚀的影响

为了研究粉煤灰掺量对受弯开裂钢筋混凝土中氯离子侵蚀过程的影响,采用三点受弯的方法将粉煤灰掺量(质量分数)分别为0%,15%和30%的混凝土梁进行两两自锚,并将不同开裂状态下的试验梁放置于5%(质量分数)的NaCl溶液中进行干湿循环侵蚀试验.结果表明：干湿循环作用下,受弯开裂混凝土的表层对流区深度在10~20mm,且随着裂缝宽度的增加,对流区深度逐渐增大;混凝土的氯离子渗透性能随着弯曲裂缝宽度的增大而提高;粉煤灰掺量在15%以上时能有效改善开裂混凝土的抗氯离子渗透性能,其等效氯离子扩散系数是普通混凝土的1/8~1/6;扩散分析时,混凝土损伤劣化效应系数K与裂缝宽度w,粉煤灰掺量f可用指数关系进行拟合.     

盐溶液浓度差对混凝土单面抗冻性的影响

通过改变混凝土内、外部盐溶液浓度,研究了盐溶液浓度差对混凝土单面盐冻剥落的影响.结果表明：在预吸水过程中,氯离子扩散规律符合Fick第二定律,在中、低盐溶液浓度或存在内外浓度差的情况下,冻融过程对混凝土表面附近氯离子浓度分布影响显著;混凝土内、外部盐溶液浓度差对混凝土盐冻剥落影响显著;当混凝土内部的盐溶液浓度低于外部时,盐冻剥落量最大,且远大于3%（质量分数）盐溶液中冻融的混凝土.     

氯盐浓度对混凝土中氯离子渗透的影响规律

采用ASTM法测试了不同阴极NaCl溶液浓度(质量分数,下同)条件下的混凝土6h电通量,分析了氯盐浓度对混凝土中氯离子渗透系数的影响规律并探讨了其中的作用机理.结果发现:氯盐浓度对氯离子渗透系数的影响存在峰值,在一定浓度范围内可用上凸型二次多项式来表示;对混凝土耐久性破坏最严重的危险氯盐浓度范围为4.0%~6.0%;当氯盐浓度大于9.0%时,混凝土中的氯离子渗透系数反而保持在较低水平.     

考虑表面氯离子质量分数的沿海混凝土桥梁氯离子扩散修正模型

为了研究沿海距海岸距离为5~40 km钢筋混凝土桥梁的氯离子扩散规律,建立与之相适应的氯离子扩散模型,对沈山（沈阳—山关海）高速公路沿线25座钢筋混凝土桥梁进行钻芯取样,研究了表面氯离子质量分数和水胶比的关系。引入表面氯离子质量分数实测值与拟合值的比例系数,建立表面氯离子质量分数和距海岸距离的数学关系,结合氯离子表观扩散系数的时间效应对Fick第二定律的解析解进行修正。通过对比实测值和修正模型的拟合值验证模型的适用性。结果表明:构件表面氯离子质量分数与水胶比成正比,比例系数服从正态分布的统计规律;构件表面氯离子质量分数随着距海岸距离的增加而逐渐减小,二者呈指数关系;由修正后的氯离子扩散模型计算得出的拟合值能够包络大多数实测值,拟合结果偏安全。     

再生骨料混凝土氯离子渗透性能研究

再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性能是耐久性能之一,模拟氯离子环境下对其抵抗作用,与普通混凝土进行对比。考虑再生骨料全部吸水特性时,再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性能显著下降;对再生骨料进行强化处理后,得到一定程度的改善;粉磨处理对再生骨料混凝土耐久性的改善效果优于用化学溶液浸泡处理。     

黏附砂浆含量对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能影响

针对再生粗骨料黏附砂浆含量高的特点,分析其含量变化与再生粗骨料性能的关系,研究全再生粗骨料混凝土在不同黏附砂浆含量下的抗氯离子侵蚀性能演化规律,界定再生粗骨料黏附砂浆含量的门槛值.研究发现:黏附砂浆含量对再生粗骨料和再生混凝土性能影响很大;随着黏附砂浆含量的增加,再生粗骨料吸水率、开口孔隙率和压碎值线性增大,表观密度线性减小,再生混凝土的3、7、28 d抗压强度出现不同程度的降低,孔隙率则逐渐增大;再生混凝土的氯离子扩散系数、自由氯离子含量和结合氯离子含量均随着黏附砂浆含量的增加而逐渐增大,且氯离子结合能力不断增强;再生混凝土氯离子扩散系数与再生粗骨料的黏附砂浆含量呈二次抛物线关系,在D级和E级氯盐环境下,能满足再生混凝土50 a抗氯离子侵入性指标的黏附砂浆含量最大值分别确定为35.03％和23.01％.