氯盐侵蚀环境下水工混凝土结构耐久性分析.pdf
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1、 2 0 1 3年第 4期 式中 :C为氯离子浓度 ,常用混凝 土中的氯离子质 量与混凝 土 中胶凝材料质量 的比值 ,也可 用每立方米混凝土的氯离子质量表示 ; D为第二定律中的扩散系数; t 和 x分别是时间和距离。 c ( x t )= C i c s 日 i ) 1_e 式中:t 为混凝土表面受环境氯离子作用时间; C( X , t ) 是经过时 间 t 氯离子侵入到离表面深 度为 x 处的氯离子浓度; e r r 为误差函数 ; C i 为氯离子初始浓度 ; C 为氯离子表面浓度 ; x为距离 ; D 。 为氯离子扩散系数。 混凝土氯离子扩散系数按下式计算 : DR C M 2 8
2、7 21 0- 6 式中:D 。为 R C M法测定 的混凝土氯离子 扩散 系 数 ,1T I s ; T为 阳 极 电解 液 初 始 及 最 终 温 度 的平 均 值 ,K; h为试件高度 ,1 1 3 ; x 为氯离子扩散深度 ,n l ; t 为通电试验时间,S ; 仅为辅助变量 ,o 【 = 3 3 3 81 0 T h 。 研究表明 :在海洋环境 中的海水作用下, 氯离子主要是按扩散机理侵入混凝 土;在海水干湿 交替区,氯离子侵入混凝土主要是混凝土表层的毛 细管吸附和 内部 的扩散。这些 区域 的混凝 土构件 , 当表层的混凝土风干到一定时间后再次遭遇海水 时, 氯离子的侵入主要是混
3、凝土对海水的毛细管吸附机 理。毛细管吸附能力随着风干的程度而增大,而混 凝土 中毛细管吸收海水 的能力取决 于混凝土的孔隙 结构和其间游离水 的含量。当干透的混凝土表层遭 遇海水时,主要依靠毛细管作用吸附海水,直到饱 和状态 。当外界环境再次干燥时 ,混凝土中水流方 向发生逆转,水分从毛细孔对大气开放的部位蒸发, 混凝土表层孔隙液的盐分浓度增大,使得混凝土表 层和内部产生氯离子浓度差 。这 时混凝土孔隙液 中 的盐分依照扩散机理 向混凝土 内部扩散。只要混凝 土具备足够的湿度 ,就可以进行这种扩散 ,饱水时 5 8 扩散率最高。 5 结语 对处于氯化物环境中的水工混凝土结构 ,在设 计 图和施
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