强感潮河口地区水工混凝土的氯离子侵蚀试验.pdf

2 0 1 2 年 第 6 期 (总 第 2 7 2 期 ) Nu mb e r 6 i n 2 0 1 2 ( T o t a l No ．2 7 2 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEol TI CAL RES EARCH d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ~ ． i s s n ． 1 0 0 2 - 3 5 5 0 ． 2 0 1 2 ． 0 6 ． 0 1 7 强感潮河口地区水工混凝土的氯离子侵蚀试验 傅招旗。张俊芝，吴灵杰。朱燕东，黄俊 ( 浙江工业大学 建筑工程学院 ，浙江 杭州 3 1 0 0 1 4 ) 摘要 ： 在 自然强感潮河 口地区进行 了水工混凝土氯离子 的侵蚀试验 ， 研究 了暴露 时间和水灰 比等因素对混凝土中氯离子浓度分布的 影响。 结果表明： 试验混凝土中的氯离子扩散都存在侵蚀对流区， 其厚度为4 - 6m i l l ， 受水灰比的影响较小 ； 对流区的峰值浓度与暴露时间 的相关性不明显， 但受水灰比的影响较大。 关键词： 感潮；河I= I ；水工混凝土；氯离子；侵蚀 中图分类号 ： T U5 2 8 ．O 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 — 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 6 — 0 0 5 1 — 0 2 Chl or i de er os i on t e of t he hy dr aul i c c onc r e t e i n s t r ong t i d al es t u ar y F U Z h a o ， Z H A N GJ an- z h i ， WUL i n g -fi e ， Z H UY a n - d o n g ， H U A N GJ u n ( C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e ri n g a n dA r c h i t e c t u r e ， Z h e j i a n gU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y ， H ang z h o u 3 1 0 0 1 4 ， Ch i n a ) Abs t r a c t ：Te s t i n g t h e c h l o rid e e r o s i o n o ft h e h y d r a ul i c c o n c r e t e i n n a t u r a l s tro n g t i d a l e n v i r o nme n t ， t h e d i s t r i b u t i o n f a c t o r s u c h a s e x p o s u r e t i me a n d wa t e r - c e me n t r a t i o o f c h l o rid e c o nc e n t r a t i o n i n the c o n c r e t e i s s t u d i e d ． T h e t e s t r e s ul t s d e mo n s t r a t e t h a t t h e c h l o rid e p e n e t r a t i o n h a ve o b v i o u s c o n v e c t i o n r e g i o n， and t h e d e p th a l e 4 -- 6 mm， wh i c h i s l e s s a ff e c t e d b y t h e w a t e r - c e me n t r a t i o ．T h e c o r r e l a t i o n o f p e a k c o n c e n t r a t i o n a n d e x p o s ure t i m e i s n o t o b v i o u s ， b u t i t i s i n fl u e n c e d b y t h e wa t e r - c e men t r a t i o ． Ke y wor ds ： t i dal ； e s t u a r y； h y dra ul i c c o nc r e t e ； c h l o rid e； e r o s i o n ‘ 0 引言 1 试验 方法及原材料 国内外研究表明， 氯离子是导致氯盐环境下混凝土结构中 钢筋锈蚀破坏的主要原因， 许多学者对氯盐环境下的混凝土结 构中的氯离子扩散及耐久性问题进行了研究I 1 _ 3 】 。 混凝土工程所 处环境复杂多样， 有相当一部分混凝土处于干湿循环的工作环 境 ， 如海岸港 口及 水工混凝 土等 ， 对 处于干湿循 环环境下 的混 凝土构件遭受氯离子侵蚀破坏最为严重。 目前， 研究混凝土中的氯离子侵蚀特性的试验方法主要是 室内加速试验和现场试验两种。 早在 1 9 9 3年， s ．K． R o y等就制 作了五组试件， 分别置于热带海洋环境的大气区、 潮差区和水 下区暴露 5 6 0 d ， 并绘制了氯离子浓度曲线[4 1 。 而 R ．Ve r a 等是通 过模拟的海洋与工业环境以及 自然海洋环境下的钢筋混凝土 腐蚀试验， 借助电镜扫描显微镜和 x射线分析器对不同试验环 境下混凝土中的钢筋锈蚀进行了分析翻 。 室内试验是基于模拟 现场自然环境进行的加速试验 ， 而现场试验直接暴露在 自然环 境下， 其试验数据真实可靠f2 】 。 本试验实现了水工混凝土的现场 自然环境下的氯离子侵 蚀试验， 对混凝土中氯离子浓度进行了测定 ， 研究了暴露时间 和水灰比等因素对混凝土中氯离子浓度分布的影响等。 试验得 到的结论， 可为了解强感潮河口地区的水工混凝土氯离子侵蚀 的特点、 预测该环境条件下水工混凝土结构的使用寿命及其耐 久性设计提供一定的依据。 收稿 日期 ：2 0 1 1 - 1 2 — 1 4 1 ． 1 试验原材料及配合比 试验采用钱潮牌 P C 3 2 ． 5 级水泥， 骨料最大粒径为 4 0 m l n 。 砂子采用河砂 ， 其细度模数为 2 ． 5 。 拌和用水及养护用水为当 地 自来水。 为排除其他因素干扰 ， 混凝土中未掺加其他材料。 强感潮河 口地区的现场侵蚀试验混凝土的配合比如表 1 所示 。 表 1 现场氯离子侵蚀试验的混凝土配合 比 1 ． 2 试 验 方法 制作成型 0 ． 4 0 、 0 ． 4 5 、 0 ． 5 0 、 0 ． 5 5和 0 ． 6 0等 5个水灰比的混 凝土梁 试验梁的尺寸为 1 2 0 mm x 2 0 0 m mx l 2 0 0 rai n ， 梁底部配 2 4, 1 0的钢筋 ， 架立筋为 2 4,1 0的钢筋 ， 箍筋为 6 @1 2 5 ， 混凝土 保护层为 2 5 mi l l 。 混凝土梁成型在室 内自然环境下养护 2 8 d 后， 在梁 4个侧面均匀涂上环氧树脂 ， 保留 2 0 0 m mx l 2 0 0 n l l n 上下 2个面暴露于强感潮 自然环境。 现场侵蚀样本的取得时间间隔为 1 2 0 d ， 用直径为 4 , 5 0 I T l l n 取芯机在梁上表面取一个芯样。 取样后， 用环氧树脂进行封堵 ， 51