预置表面裂缝对混凝土中氯离子传输的影响.pdf
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1、第 1 4卷第 4期 2 0 1 1年 8月 建筑材料学报 J 0URNAL OF BUI LDI NG MATERI AL S Vo 1 1 4 No 4 Au g , 2 0 1 1 文 章 编 号 : 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 1 ) 0 4 0 5 5 0 0 4 预 置表面裂缝对混凝土 中氯离子传输 的影响 张士萍 , 刘加平 , 缪昌文 ( 1 江苏省建筑科学研究院有限公司, 江苏 南京 2 1 0 0 0 8 ; 2 东南大学 材料科学与工程学院, 江苏 南京 2 1 0 0 9 6 ) 摘 要 : 分 别采 用氯 离子 扩散 系数 快速 测定 方 法( R
2、 C M 法) 以及氨 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 : R C M 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 1 2 3 m 时, 氯 离子迁移 系数随着裂缝宽度的增加而显著增加 关 键 词 :裂缝 ; 稳 态迁移 ;氯
3、 离子 迁移 系数 中 图分类 号 : TU5 2 8 0 1 文献 标 志码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 1 0 4 0 2 3 I nf l u e nc e o f Cr a c ki n g o n Tr a n s po r t o f Ch l o r i d e i n Co nc r e t e ZHANG S h i p i n g , LI U J i a pi n g , M I AO C h a n g we n ( 1 J i a n g s u Re s e a r c h I n
4、s t i t u t e o f Bu i l d i n g S c i e n c e C o , L t d ,Na n j i n g 2 1 0 0 0 8,Ch i n a ; 2 S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g,S o u t h e a s t Un i v e r s i t y ,Na n j i n g 2 1 0 0 9 6,Ch i n a ) Ab s t r a c t :Tr a n s p o r t i n c e me n t b a s
5、e d ma t e r i a l s i s v e r y c o mp l i c a t e d I n f l u e n c e o f t h e s i n g l e c r a c k i n g o n t r a n s p o r t of c hl o r i de h a s b e e n s t u di e d t h r o u gh RCM me t h od a nd t he s t e a dy s t a t e m i g r a t i o n t e s t I t wa s f ou nd t h a t t he s t e a d
6、y s t a t e m i g r a t i o n t e s t w a s mor e s ui t a bl e f o r t he c hl o r i de di f f us i o n t e s t i n g o f c r a c ke d s a mp l e s Fu r t h e r mo r e ,r e s u l t s s h o w t h a t c r a c k i n g c o u l d a c c e l e r a t e t h e c h l o r i d e mi g r a t i o n,a n d wh e n t
7、h e c r a c k wi d t h i s gr e a t e r t ha n 1 2 3 um ,t he c hl or i d e mi gr a t i o n c oe f f i c i e nt i n c r e a s e s wi t h t he i nc r e a s i ng c r a c k wi d t h Ke y wo r ds :c r a c k;s t e a d y s t a t e mi gr a t i on;c hl o r i de i o ns mi g r a t i o n c o e f f i c i e n t
8、在混凝土结构尤其是钢筋混凝土结构 中, 混凝 土 通常 带裂 缝工 作 , 而且 随着结 构服 役 时 间的增 加 , 存在裂缝数 目逐渐增多和宽度逐渐增大的趋势 1 - 2 3 钢筋混凝土结构 的使用寿命常与氯离子在混凝土 中 的迁移及 由此引起的钢筋锈蚀有关 侵蚀介 质通 过裂缝和孔隙网络侵入混凝土 内部 , 加速混凝土性 能劣化_ 4 关于裂缝对 C l 一 传输影响的定量分析 , 已 有专家做了一些研究工作 由于测量氯离子扩散系 数的方法不 同, 导致 了不 同的结论_ 5 Mu s t a f a L 6 采 用氯盐溶液浸泡的方法研究 了弯曲荷载引入的横 向 裂缝与氯离子扩散之 间的
9、关 系, 发现对于宽度 1 3 5肚 m 的裂缝 , 随 裂缝 宽度 的 增加 , 氯 离 子 扩 散 系 数显 著增 加 , 并 且 开 裂 混 凝 土 氯 离 子扩 散 系 数 比未 开裂混凝土大 1 2个数量级 Al d e a等 则采用快 速氯离子渗透试验研究 了裂缝宽度为 5 0 4 0 0 m 的开裂试件的氯离子扩散性能, 结果发现裂缝会 明 显加剧氯离子 的扩散 S a ma h a等 采 用 R C P T研 究 了裂缝对氯离子渗透的影响 , 发现 d 2 0 0 m 的 裂缝对氯离子渗透没有影响 近来 , 国内外不少学者 对快速氯 离子 渗透 试验 方法 ( AAS HTO
10、T2 2 7和 AS TM C 1 2 0 2 ) 提出了批评和质疑【 9 , 并且对于存在 一 定宽度和连通性裂缝 的试件 , 氯离子非稳态快速 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 3 1 1 ;修订 日期 : 2 0 1 0 - 0 6 0 7 基金项 目: 交通部西 部交通科技项 目( 2 0 0 6 Z B 1 2 ) 第一作 者 : 张士萍( 1 9 8 2 一 ) , 女 , 江苏南京人 , 江苏省建筑科学研究 院工程师 , 博士E ma i l : z h a n g s h i p i n g l 9 8 2 1 2 6 c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u
11、t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4期 张士萍 , 等 : 预置表 面裂缝 对混凝土 中氯离子传输 的影 响 5 5 3 迁移 个数 方程( 6 ) 主要根据最终稳态时下游溶 液池 中氯 离子 浓度 值 以及迁 移过 程 中的 电流来 推 导迁 移过 程 中氯离子的迁移系数 根据方程( 6 ) 计算出来的氯离 子迁移系数结果见图 6 从 图 6可 以看出, 裂缝 的存 在会加 剧氯 离 子在 混 凝 土 中 的传 输 , 并 且 当 1 2 3“ 1T I 时, 氯离子迁移系
12、数随着裂缝宽度 的增加而 明显增加 根据 曲线发展趋势, 采用二次多项式进行 拟 合 : Y 一一2 O 2 1 0 2 7 。 +0 0 2 6 x+6 6 6 , 相 关 系 数R。 一0 9 6 同时 图 7还 给 出 了氯 离 子迁 移 过 程 中 的电流变化情况 从整体上看 : 在试验初期 , 所有试 件 电流均呈增 大趋势 , 然后稍微下 降, 接 着趋于平 缓 带裂缝试件 的电流均显著大于无裂缝试件 , 且裂 缝 越 宽 , 混 凝 土试 件 在 氯 离 子 迁 移 过 程 中 的 电流 相 对 越 大 Cr a c k i n g wi d t h ix m 迁移 法根 据氯
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- 关 键 词:
- 预置 表面 裂缝 混凝土 氯离子 传输 影响
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