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1、混凝土氯离子电通量与扩散系数关系的初步探讨摘要：混凝土氯离子电通量与扩散系数是评价混凝土抗氯离子渗透性能的两个参数，确定两者之间的相 关性的研究资料还不是太多，某工程工程监理处中心试验室通过工程中的试验数据进展探讨分析，得 出了氯离子电通量与扩散系数两者之间的关系。关键词： 海工混凝土 电通量 扩散系数 渗透性1引言某工程位于，具有高盐、多雾地段特点。海洋环境是混凝土构造所处的最恶劣的外部环境之 一：海水中的化学成分能够引起混凝土的溶蚀破坏以及碱骨料反响；在冬季，寒冷的自然环境还 可能引起混凝土构造的冻融破坏；海浪、海水中的悬浮物会对混凝土构造造成磨损和冲击；海风、 海水中的氯离子能引起混凝土
2、钢筋的锈蚀等，重的危及着混凝土构造的耐久性和使用寿命。在海 洋环境的这些不利因素中，氯离子的侵入混凝土部引起钢筋锈蚀，是导致混凝土构造耐久性失效 的重要原因。如快速、准确测量混凝土抗氯离子渗透的性能是每个混凝土试验人员所必须面对的 一个重要课题。某工程工程中，测量氯离子渗透性能的法是?海港工程混凝土构造防腐技术规?JTJ2752000 附录：混凝土抗氯离子渗透性标准试验法电量法和?公路工程混凝土构造防腐技术规?JTG/T B07-012006附录：混凝土氯离子扩散系数快速测定法 CM法。如果能够找出两种试验法 的试验结果的相互关系，我们就可以通过混凝土氯离子电通量知道氯离子的扩散系数；亦或者通
3、 过氯离子的扩散系数知道混凝土氯离子电通量，从而将会大大减少试验的工作量，节约人力、物 力和时间，有着十分重要的意义。为此，我们以C35承台混凝土氯离子电通量和氯离子的扩散系 数的试验数据进展探讨。2原材料水泥：厂P.I 52.5硅酸盐水泥，其指标如下:等级细度标准稠度安定性凝结时间min强度(MPa)抗折抗压初凝终凝3d28d3d28dP.I 52.51.226.4合格1451905.28.228.656.0矿粉：中矿S75级矿渣微粉。粉煤灰：潍坊电厂的一级粉煤灰。砂子：河砂，Uf=2.84，其品质指标如下:产地细度模数Uf含泥量泥块含量堆积密度kg/m3表观密度kg/m3空隙率大沽河2.8
4、40.30.11550261041筛分曲线如下碎：沂水碎。其品质指标如下：产地规格mm含泥 量泥块含量针片状含量压碎 值碱活性堆积密度 kg/m3表观密度 kg/m3空隙率沂水碎5200.10.14.013.2无1470270046水：饮用水，其品质指标如下：产地PH值不溶物，mg/L可溶物，mg/LCl-，mg/LSO/-，mg/L当量 Na?O, mg/L8.1390558113.0155.2160.4减水剂：华伟银凯外加剂厂的聚羧酸高效减水剂3混凝土配合比部位水泥矿粉粉煤灰砂子5-1010-20水减水剂承台1581037551988021444.54试验法测量混凝土抗氯离子渗透的法有自然
5、扩散法、电量法、RCM法、极限电压法和电导法。传统的测量混凝土氯离子扩散系数的法是自然扩散法，又称盐溶液浸泡法。该法试验过程繁琐，影响 试验结果的因素较多，并且期长，无法测定早期氯离子扩散系数，在实际工程中缺少使用价值。 极限电压法、电导法、电量法、RCM法的测量结果用来表示混凝土抗氯离子侵入性法简便、直观。 对于混凝土配合比的筛选和质量控制，电量法、RCM法是切实可行的。这里我们介绍在某工程工程中用的两种法：电量法和RCM法。图2图14.1 混凝土抗氯离子渗透性标准试验法电量法电量法是依据美国标准ASTMC1202的快速电量法：氯离子在直流电压作用下，通过混凝土试 件向正极移动，测量流过的电
6、荷量，用以间接反映混凝土抗氯离子渗透的能力。其步骤是：1制 作甲95X51mm的混凝土试件，养护到龄期，擦干外表水分，进展真空度133Pa下真空饱水3h;然 后注入蒸馏水浸泡1h后恢复常压浸泡1620h; 2）取出试件，擦干外表水分安装试件。3在正极 注入0.3M 的NaOH 溶液，在负极注入3%的NaC 1溶液；4在2023C的流动水槽中，放入试 件。开启电源，加60v的直流电压，开场试验。5记录电流，直至6h停顿。做时间一电流的关系 曲线，积分求出6h的电量，即电通量。电通量法是间接反映混凝土抗氯离子渗透能力的一种法。 仪器设备装置如上图 1 所示。4.2混凝土氯离子扩散系数快速测定 RC
7、M法RCM法是唐路平教授提出的用以测定混凝土中氯离子非稳定状态迁移的扩散系数的一种法。 其原理是：跨过试件的轴向施加外部电势迫使负极的氯离子向试样中迁移，经一定时间996h 后将试样沿轴向劈开，在劈开面上喷显色剂，测量显色深度代入公式计算氯离子扩散系数，依据 氯离子扩散系数评定混凝土的抗氯离子渗透性。试验仪器如上图2所示。5 试验数据：我们在某工程工程建立中，对混凝土电通量与氯离子扩散系数做了大量的试验。下表是C35 承台混凝土电通量与氯离子扩散系数的一些试验数据：承台28天电通量库伦28天氯离子扩散 系数X10-12m2/s56天电通量库伦56天氯离子扩散系数X10-12m2/sC35205
8、412.6832191.972723.918511933.084824.94915912.303984.535812073.1212598.77196382.34197812.30911353.052583.8478642.744965.01810842.953904.4968392.7411508.2364902.69182511.55610262.942323.7197642.584304.7378232.672984.0449492.899577.2869032.8510847.91011142.972142.5826642.333374.23513314.132643.8778642.
9、347506.2685912.916 数据分析依据上表数据，我们分析得到数据128d 和256d点的分布图1412100数系散扩混凝土氯离子电通量与扩散系数的关系500100015002000250020040060080010001200128d256d由数据点的分布图，我们可看出氯离子扩散系数与氯离子电通量两者之间在一定围呈线性关 系。设氯离子扩散系数与氯离子电通量的关系为Y=AX+B,其中：Y:扩散系数；X:电通量；A、B待定系数。我们用最小二乘法对其进展回归分析。1、对于28d的数据，从上图1中我们知道214, 2.582点离趋势线较远，属离散点，舍去。 得到下表序号XYX2Y2XY1
10、205412.6834218916160.85848926050.88222723.91857398415.354642251065.83234824.949123232424.493590812385.466243984.535815840420.573481641805.2484512598.7719158508176.9462296111043.82216197812.3093912484151.51148124347.20272583.8476656414.799409992.52684965.01824601625.1803242488.92893904.49615210020.21
11、40161753.441011508.236132250067.8316969471.411182511.5563330625.54113621089.7122323.7195382413.830961862.808134304.73718490022.4391692036.91142984.0448880416.3539361205.112159577.28691584953.0857966972.7021610847.91117505662.56818574.44173374.23511356917.9352251427.195182643.8776969615.0311291023.52
12、8197506.26856250039.2878244701E14914122.396318463196951.8366353129298.1417由上表我们得到：EX =14914,工X2=18463196;工X2/N=11706705.05;Lxx = YX2工X2/n = 6756490.95EY=122.3963,EY2=951.8366353 ,EY 2/N =788.4660134;Lyy = YY2工Y2/n = 163.3706219；EX Y=129298.1417,EXXEY/N=96074.65359;Lxy=LXYSXXSY/ n = 33223.5058A= Lxy/
13、 Lxx = 0.00492； B= Lxy/ Lyy =2.582相关系数上=Lxy /Lxx XLyy1/2= 0.999995112也就是说氯离子扩散系数Y=0.00492X+2.582X10-12m2/s2对于 56d 的数据，从上图 2 中我们知道591, 2.91490, 2.69864, 2.34和1331.4,4.13四个点离趋势线较远,属离散点,舍去得下表数据。序号XYX2Y2XY12191.97479613.8809431.43211933.0814232499.48643674.4435912.303492815.291359.3412073.1214568499.73443765.8456382.344070445.47561492.92611353.0512882259.30253461.75710842.9511750568.70253197.888392.747039217.50762292.86910262.9410526768.6436301
