第１８卷第６期
２００９年１１月河南域建学院学报ＪｏｕｍａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＵｄｒｍＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶ０１．１８Ｎｏ．６Ｎｏｖ．２００９
文章编号：１６７４—７０４６（２００９｝０６—０００１—０４
水胶比对混凝土渗透性能的影响研究＊
董作超１，安新正２
（１．江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江２１２００３；
２．中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京１０００８３）
摘要：配制四组不同混凝土配合比的试件，采用基于离子扩散和电迁移提出的ＮＥＬ法对饱盐混凝
土试件的氯离子扩散系数进行测定。通过对试件渗透试验结果的分析，得出了高强度等级、
添加矿物掺合料的、较低水胶比的混凝土抗渗性能好的结论。验证了水胶比对高性能混凝土
渗透性也基本存在着线性关系。
关键词：水胶比；氯离子扩散系数；ＮＥＩ．法；渗透性能
文献标识码：Ａ中图分类号：ＴＵ５２８．０１
水胶比［水／（水泥＋矿物掺合料）］是近年来发展高强混凝土（ＨＳＣ）和高性能混凝土（ＨＰＣ）提出的。矿物掺合料，例如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰、磨细沸石粉等，一般都具有较高的工作性和抗渗性，可以替代水泥５０％以上的胶凝作用。
国内外混凝土耐久性调杏表明，钢筋锈蚀是钢筋混凝土耐久性破坏的最主要原凶，而氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀尤为严重［１Ｉ。高性能混凝土为解决由于混凝土耐久性带来的不良影响提供ｒ良好的途径。高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标，由于采用优质水泥、优质掺合料及外加剂等组分的合理匹配，因而具备易于浇筑、捣实而不离析的工作性能，能长期保持力学性能，水化温升小，体积稳定性好，即使在严酷的工作环境里也具有长久的使用寿命旧Ｊ１。
已有研究表明：普通水泥混凝土的氯离子扩散系数与水灰比存在良好的线性关系［４‘。本文研究水胶比对高性能混凝土渗透性的影响。
ｌ试验概况
１．１试件设计
水泥采用“钻牌”４２．５强度等级普通硅酸盐水泥；细骨料采用河沙，细度模数２．４，级配Ⅱ区；粗骨料采用最大粒径为１０ｒｍｎ的碎石；外加剂采用中国建筑研究院研制的聚羧酸系减水剂。混凝土配合比分组见表Ｉ。表Ｉ中，Ａ、Ｂ组试件的强度等级为Ｃ３０，Ｃ、Ｄ组试件为ｃ５０；试样浇注在巾１００ｍｍｘ２１０一ｎ试模中，标准养护２８ｄ后拆模，将每一标养混凝土圆柱形试样切割成牵１００Ⅱ蚰×５０ｒｆｌｍ的三个试块，将试件表面打磨光滑备用。
１．２试验方法
采用清华大学路新瀛教授基于离子扩散和电迁移提｝Ｉ：的ＮＥＬ法对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定ｂ１。在ＮＥＬ型真空饱盐设备中用４ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ溶液真空饱盐。擦去饱盐试件表面盐水并置于试样夹具上的尺寸为迁６０ｍｍ的两个紫铜电极之间，利用ＮＥＬ型氯离子扩散系数测试系统在低电压下（１—１０Ｖ）对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定，饱盐完成后，可在１５ｒａｉｎ内得到结果。表２为该法的渗透性指标评定标准。
表１混凝土配合比分组
＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０４７８０７７）。
收稿日期：２００９—１０一Ｏｌ
第一作者简介：董作超（１９７９一），男，江苏连云港人，江苏科技大学土木工程与建筑学院讲师，主要从事混凝土耐久性研究。
２河南城建学院学报２００９年１１月１．３试验步骤
（１）试件准备。试件标准尺寸为直径（１００±１）ｒｍ，（５０±２）ｍ，如图１。待试块表面干燥后，参照美国标准试验方法推荐的方法进行真空饱水，即将试块错斤有敛的放在真空饱水室内。
图ｌ测试试件
按照ＮＥＬ法的饱盐方法，配制相应量４ｍｏｌ／ＬＮａＣＩ溶液静置，待用。
取试块若干，试件的端面露在窄气中。密封好真空室后，依次打开真窄度自动控制器、真窄室抽气阀、真李泵，使真空窜内的负压持续稳定在一０．０８ＭＰａ至一０．０６Ｍｐａ之间（４～６）ｈ，关闭抽气阀，打开注水阀，注入４
室，静置１８ｈ，准备渗透检测。
（Ｚ）ＮＥＬ饱盐电导率法测试过程
取出饱盐后的试块，擦去饱盐试件表面盐水并置于ＤＪＵ标准夹具上尺寸为唾６０ｍｍ的两个紫铜电极之间，在低电压下（１～１０Ｖ）对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定，饱盐完成后，町在１５ｍｉｎ内得到结果。测试过程图如图２，其中试件的扩散系数值Ｄ为所有测点（每ｌｖ）的扩散系数值的平均值。
计算出扩散系数Ｄ，依据表２进行混凝上渗透性评价。ｍｏｌ／ＬＮａＣＩ溶液，直至浸没试块上表面２ｍｍ，再保持负压在一０．０８ＭＰａ至一０．０６ＭＰａ之问（１～２）ｈ。关闭抽气阀和真空度自动控制器，密闭真空
图２测试过程图
２混凝土试件渗透试验
２．１试验结果
把编号为Ａｌ、Ａ２、Ａ３；Ｂｌ、Ｂ２、Ｂ３；ｃｌ、Ｑ、Ｃ，３；ＤＪ、Ｉｈ、码各组的试件，分别进行ＮＥＬ法测试，得到混凝土试件的氯离子扩散系数Ｄ。
试验结果见表３。
第１８卷第６期董作超等：水胶比对混凝土渗透性能的影响研究
表２饱盐混凝土电导率法混凝土渗透性评价标准３
注：当氯离子扩散系数Ｄ恰好为两等级边界值时，取上一等级。
表３混凝土试件的氯离子扩散系数
注：试件标号Ａ１２表示Ａ组配比的１号圆拄形试样切割成第２块试件，其它类同。
２．２试验结果分析
（１）把试验数据整理如图３所示，可以看出随着水胶比的降低，试件的氯离子扩散系数是依次减少的。混凝土的硬化结构是以毛细孔为主的多孔体系，而毛细孔压力
对混凝土渗透性的影响是至关重要的。因为毛细
孔压力的大小与毛细孔半径的大小旱反比关系。
譬
所以毛细孔压力的大小与大多数混凝土水胶比的
大小也呈反比关系。也就是说混凝士的水胶比越
低，在毛细孔压力下的混凝土渗透性反而越大。
另外，混凝土中的微毛细孑Ｌ数量越多，大毛细孔的
数量越少，还会使混凝土的毛细孔凝结献象加重，
自收缩应力增大，造成混凝土空隙内部的含湿量
和混凝土的自收缩裂缝增多，从而会导致混凝土
渗透性的下降。一般情况下，混凝土的渗透性越翟苦＜口豁髅箍ｋ
４河南城建学院学报２００９年１１月土抗渗性能好。
由于本试验只配制了四种不同的水胶比，而且由于混凝土本身离散性的性质，很难发现其二者的关系。它们之间的规律并不明确，这本身也和混凝土试件自身的密实性也相关，由于混凝土试件在制作过程中的缺陷，混凝土骨料颗粒之间的毛细孔最小孔径尺寸差异较大，离散性比较大。已有的研究证明了普通水泥混凝土的氯离子扩散系数与水灰比存在良好的线性关系。本文的试验则验证ｒ水胶比对高性能混凝土渗透性也存在着基本的线性关系。
参考文献
［１］金伟良，赵羽习．混凝土结构耐久性研究的回顾与展望［Ｊ］．浙江大学学报（工学版），２００２，３６（４）：３７１—３８０．
［２］ＰＫＣｈ锄ｇ，ＹＮＰｅｎｇ．Ｉｎｆｌｕｅｎｅｅｏｆｍｉｘｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｎｎａｔ雠ｃｏｎｃｒｅｔｅ［Ｊｊ．Ｃｅｍｅａｔ
ｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃａｆｉｎｎｅａｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｌｅＲｅ－ｓｅａｒｃｈ，２００１，３１：８７—９５．［３］ＭＦＭ．Ｚａｉｎ，ＭＳａｆｉｕｄｄｉｎ，ＨＭａｈｍｕｄ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉ＃ｐｅｒｆｏｎｎａｎｅｅｃｏｎｃｒｅｔｅｒｅｌａｆｉｖｅｌｙｈｉｇｈｗａｔｅｒ—
ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｅｓ［Ｊ］．ＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ。２０００。３０：１５０１—１５０５．
［４］李翠玲，路新瀛，张海霞．确定氯离子在水泥基材料巾扩散系数的快速试验方法［Ｊ］．工业建筑，１９９８，２８（６）：４１—４３．
［５］路新瀛．几种混凝土渗透性快速检测方法的适用条件［Ａ］．混凝土结构耐久性设计与施工一一土建结构工程安全性与
耐久性科技论坛论文集［Ｃ］，２００１．
［６］Ｂｙｕｎｇ
ｆｉｄｅＨｗａｎＯｈ，ＳｏｏＷｏｏＣｈａ，ＢｅｎｇＳｅｏｋＪａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅｈａｖｉｎｇｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｃｈｌｏ－ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ【Ｊ］．ＮｕｃｌｅａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＩ）ｅｓｉｇａ，２００２，２１２（１—３）：２２１—２３１．
Ｏ，ＴｏｒｉｉＫ，Ｋａｗａｌｎｕｌ丑Ｍ．Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｅｆｅｃｔｏｆｆｌｙａｓｈｏｎ［７］ＡｍｐａｄＩ】Ｋｃｈｌｏｒｉｄｅｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔａｎｄ
ＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９９。２９：５８５—５９０．
［８］ＬＥＮＧ
ｉｏｎｓＩｒａ—ｇｕａｎｇ，ＦＥＮＧＮａｉ—ｑｉａｎ，ＬＵＸｉｎ—ｙｉＩｌｇ．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ咖ｄ）ｒＯｉｌｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｄｅｏｆｆｌｙａｓｈａｎｄｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｈｇｃｏｎｅｒｅｔｅ［Ｊ］．Ｃｅｎ艳ｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ，２０００，３０（６）：９８９—９９２．
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ
ｒａｔｉｏｏｎｉｍｐａｃｔｏｆｗａｔｅｒ—ｂｉｎｄｅｒ．ｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
（１．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ
２．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ胍砌伽讧＆ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｉｓＣｉｖｉｌ砌驴咖＆Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＪｉａｎｇｓｕＵｒｄ碱ｙｏｆ虢ｒｔｃｅ鲫ｄＴｅｃ／ｍｏ／ｏｂ。ｙ，历咖２１２００３，Ｃｈ／ｍ；Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏ／ｏｇｙ，蚍１０００８３，Ｃｈ／ｎａ）ｇｒｏｕｐｓＤＯＮＧＺｕｏ—ｃｈａ０１．ＡＮＸｉｎ—ｚｈｅｎｇｚｐａｐｅｒ，ｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｔｉｏ
ｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓａｒｅｔｅｓｔｅｄ，璐ｉｎｇＮＥＬｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｉｏｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｈｌｏｒｉｄｅ
ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅ
ｍｅｎｔｒａｔｉｏ
ｒｎａｎｃｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｐｅｒｍｅ汕ｉｌｉｔｙｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｈｉｇｈ一８晚ｎｇｔｈ础，ａｄｄｅｄｏｆｔｈｅｓａｌｔ—－ｓａｔｍａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｈｅｍｉｎｅｒａｌａｄｍｉｘｔｕｒｅ，ｔｈｅｌｏｗｅｒｒａｔｉｏａｎｄｗａｔｅｒ—ｃｅ－ｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ’ｓｉｍｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｂｅｔｔｅｒ．Ｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｈｖ鲫ｗａｔｅｒ—ｃｅｍｅｎｔｈｉｇｈ—ｐｅｆｆｏｒ－ｃｏｎｃｒｅｔｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ—ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｏ；ｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ＮＥＥ；ｐｅｍｍｂｉｌｉｔｙ
水胶比对混凝土渗透性能的影响研究
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：董作超， 安新正， DONG Zuo-chao， AN Xin-zheng董作超,DONG Zuo-chao(江苏科技大学土木工程与建筑学院,江苏,镇江,212003)， 安新正,AN Xin-zheng(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083)河南城建学院学报JOURNAL OF HENAN UNIVERSITY OF URBAN CONSTRUCTION2009，18(6)0次
参考文献(8条)
1.金伟良.赵羽习 混凝土结构耐久性研究的回顾与展望[期刊论文]-浙江大学学报(工学版) 2002(4)
2.P KChang.YN Peng In fluence of mixing techniques on properties of high per formance concrete 2001
3.M F M Zain.M Safiuddin.H Mahmud Development of high per formance concrete using silica fume atrelatively high water-binder ratios 2000
4.李翠玲.路新瀛.张海霞 确定氯离子在水泥基材料中扩散系数的快速试验方法[期刊论文]-工业建筑 1998(6)
5.路新瀛 几种混凝土渗透性快速检测方法的适用条件 2001
6.Byung Hwan Oh.Soo Woo Cha.Bong Seok Jang Development of high-per formance concrete having highresistance to chloride penetration 2002(1-3)
7.Ampadu K O.Torii K.K awamura M Beneficial efect of fly ash on chloride diffusivity of hardenedcement paste 1999
8.LENG Fa-guang.FENG Nai-qian.LU Xin-ying An experimental study on the properties of resistance todiffusion of chloride ions of fly ash and blast furnace slag concrete 2000(6)
相似文献(10条)
1.期刊论文 林忠斌.杨忠军.刘炜峰.陶建飞.LIN Zhong-bin.YANG Zhong-jun.LIU Wei-feng.TAO Jian-fei 海工混凝土氯离子扩散系数的试验研究 -混凝土2008,""(2)
针对采用VIVID-500聚羧酸超商船化剂配制的海1=混凝土抗氯离子渗透性能,使用RCM法对黄海大桥各部位混凝土进行试验研究,结果表明现场配制的混凝土氯离子扩散系数满足设计要求;同时研究了不同的水胶比、胶凝用量与氯离子扩散系数之间的变化规律,为今后配制海工混凝土提供参考.
2.学位论文 冯仲伟 混凝土材料耐久性评价指标研究 2007
混凝土耐久性设计已成为确保混凝土结构达到设计使用年限的前提和基础，合理确定混凝土耐久性指标是混凝土耐久性设计的重要内容。现阶段混凝土耐久性评价的主流仍然沿用传统的试验方法进行，而由于混凝土耐久性的复杂性和传统评价方法试验过程的过于缓慢为不同环境下混凝土耐久性的评价带来极大不便。为此，借鉴国外和其它行业标准，《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中提出采用电通量作为混凝土耐久性指标，以其相对评价混凝土的密实性或抗侵入性，从而间接评价混凝土的耐久性。然而，使用电通量指标评价混凝土的耐久性，很多专家和学者提出了质疑。由于混凝土耐久性评价指标的正确选取对施工现场混凝土质量控制及其验收评价起着至关重要的作用，因此，迫切需要开展电通量评价混凝土耐久性的有效性和适用性研究，以及提出适用于评价不同环境下混凝土耐久性能的评价指标。本文以《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中划分的环境类别为依据，以整体论为指导，从侵蚀介质作用途径和混凝土抵抗破坏的能力出发，通过开展大量试验，研究了氯盐环境、碳化环境、冻融环境以及硫酸盐结晶侵蚀环境下混凝土的耐久性能评价指标。
氯盐环境下，采用电通量法和RCM法，比较研究了不同条件下混凝土电通量和氯离子扩散系数的变化规律及其二者的相关关系。实验结果表明，混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中水狄比和单方水泥用量的变化具有相同的变化规律，具体为当水灰比≤0.55时，28d和56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随水灰比的增大(0.35-0.55)均增大，当水灰比从0.55增大到0.60时，28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数增大，56d龄期时二者均减小；混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中单方水泥用量的增加(360kg/m～480kg/m)均增大。此外，混凝土电通量和氯离子扩散系数随含气量的增大(2.2％～9.0％)变化幅度很小。混凝土中掺入粉煤灰后，对于水胶比较小(0.40)的混凝土，28d龄期混凝土电通量随粉煤灰的掺入降低，而氯离子扩散系数却有所增加，56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均降低；对于水胶比较大(0.60)的混凝土，28d、56d两个龄期的混凝土电通量随粉煤灰的掺入均减小，而上述两个龄期的混凝土氯离子扩散系数均增大。对于矿渣粉混凝土，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均随矿渣粉掺量的增加(0～60％)而减小。混凝土中掺入硅灰后，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均显著减小。对于双掺矿物掺和料的混凝土，当粉煤灰掺量为20％时．，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均减小；而当粉煤灰掺量为30％时，28d龄期混凝土电通量减小，氯离子扩散系数增大，56d龄期时二者均减小，说明粉煤灰与其它矿物掺和料双掺，存在一个临界掺量，当低于临界掺量时，粉煤灰的掺入使28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数均减小；当高于临界掺量时，粉煤灰的掺入则会导致混凝土28d电通量和氯离子扩散系数变化趋势相反，本试验条件下粉煤灰的临界掺量在20％～30％之间。以上结果还表明，当水胶比≤0.55时，对于各类混凝土，混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有相同的变化规律。对电通量和氯离子扩散系数进行相关性分析，结果表明，除水胶比为0.60的混凝土和28d龄期使用低CA含量抗硫酸盐水泥拌制的混凝土外，28d和56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有较好的相关性，且56d龄期时二者的相关系数高于28d龄期的相关系数，当用电通量评价粉煤灰混凝土的氯离子渗透性时，如采用与其它类型混凝土相同的评价指标数值，则会夸大粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性。碳化环境下，通过开展不同条件下混凝土快速碳化试验，研究了混凝土碳化性能的影响因素。研究表明，混凝土碳化深度随水灰比、含气量的增大而增大，当含气量大于7％时，混凝土碳化深度急剧增大，混凝土碳化深度还随粉煤灰掺量(当粉煤灰掺量≤20％时)、矿渣粉掺量的增加而减小，但当粉煤灰掺量大于20％时，由于混凝土吸收CO气体的能力减弱，混凝土抗碳化的能力亦减弱。影响混凝土碳化性能的宏观性能因素主要为强度和渗透性，随着强度
碳化深度和电通量的相关性分析表明，二者也具有较好的相关性。
冻融环境下，以耐久性系数为混凝土抗冻性的评价依据，通过开展不同条件下的混凝土快速冻融试验，研究了不同因素对混凝土抗冻性的影响。实验结果表明，影响混凝土抗冻性的因素有水灰比、单方水泥用量、含气量和粉煤灰掺量，混凝土抗冻性随水灰比的增大、单方水泥用量的增加以及粉煤灰掺量的增加而变差，而含气量过大或过小也会降低混凝土的抗冻性，当混凝土含气量介于4.0％～9.0％之间时，实验混凝土均具有良好的抗冻性能，表明含气量是影响混凝土抗冻性的最重要因素。实验结果还表明，当混凝土中掺入粉煤灰或矿渣粉后，混凝土电通量减小，而混凝土抗冻性变差或无明显变化，当混凝土含气量从2.9％增大到4.8％时，混凝土电通量无显著变化，而混凝土抗冻性却得到明显改善，说明电通量所表征的混凝土渗透性和抗冻性之间没有明显的相关关系。对混凝土强度和耐久性的相关关系分析表明，强度对混凝土抗冻性也无显著影响。硫酸盐结晶侵蚀环境下，以砂浆为研究对象，将砂浆试件在10％浓度下的NaSO溶液中干湿循环180次后的重量损失率作为砂浆抗硫酸盐结晶侵蚀性能的评价依据，研究了不同变化条件下砂浆的抗硫酸盐结晶侵蚀性能，并对其影响因素进行了分析。研究结果表明，硫酸盐结晶侵蚀环境下，砂浆试件的重量损失率随水灰比的增大(0.35～0.55)而增大，随胶砂比的减小(1：1.5～1：3.5)先增大再减小，当胶砂比为1：2.5时，重量损失率为最大值，砂浆中掺入粉煤灰后，砂浆试件的重量损失率随粉煤灰掺量的增加(0～40％)先减小再增大，当粉煤灰掺量为10％时，砂浆的重量损失率最小，矿渣粉掺量对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律与粉煤灰掺量的影响相似，即随着矿渣粉掺量的增加(0～60％)，砂浆试件的重量损失率先减小再增加，当矿渣粉掺量为15％时，重量损失率为最小值。从强度与砂浆试件的重量损失率的变化规律及其相关性分析可以得出，强度与砂浆试件的抗硫酸盐结晶侵蚀性能具有良好的相关性，即强度越高，砂浆的抗硫酸盐结晶侵蚀性能越好。渗透性也是影响砂浆抗硫酸盐结晶侵蚀性能的重要因素。
根据以上研究成果，初步建立了不同环境下混凝土耐久性能的评价指标体系。氯盐环境下，可选择氯离子扩散系数来评价混凝土耐久性；当混凝土水胶比≤0.55时，也可选用56d电通量来评价混凝土耐久性，但对于掺加粉煤灰的混凝土，应降低电通量评价指标数值。碳化环境下，选用强度和电通量作为混凝土耐久性能评价指标，适用范围为粉煤灰掺量≤20％的混凝土，但当混凝上强度大于．50MPa时，可不考虑碳化对混凝土耐久性的影响。冻融环境下，混凝土耐久性能评价指标选用含气量和气泡间距系数，盐冻环境下增加混凝土的抗氯离子渗透性能指标。硫酸盐结晶侵蚀环境下，混凝土而寸久性能评价指标选用强度和电通量。
3.期刊论文 吴成福 浅谈海工耐久混凝土抗渗性能的影响因素 -安徽建筑2005,12(2)
本文研究了矿物外加剂、水胶比、含气量等因素对海工耐久混凝土抗渗性能的影响,采用电量法及氯离子扩散系数法,通过试验测定了矿物外加剂、水胶比和含气量的变化与混凝土抗渗性能的关系.研究结果表明,在硅酸盐水泥中掺加矿物外加剂可以改善海工耐久混凝土的综合性能,矿物外加剂的复合掺入比单独掺入对混凝土抗渗性能的改善具有更加良好的效果,较低的水胶比和适宜的含气量可以提高混凝土抗渗性能.
4.学位论文 李岩 氯离子在混凝土中的渗透性能与钢筋腐蚀临界浓度的试验研究 2003
该文着重研究了全浸泡条件下和干湿循环条件下,氯离子在不同水胶比和不同掺量的粉煤灰、矿渣粉混凝土中的渗透性能,以及混凝土内钢筋腐蚀的氯离子临界浓度.通过取样测得不同技术条件混凝土各层氯离子含量,得到氯离子扩散系数与时间成幂函数关系,据此推出氯离子在混凝土中扩散的数学模型式为:c=c[1-erf(x/(2√(a/(1-n)(t))))]试验结果表明,氯离子的扩散系数随着水胶比的减小而降低,适当地掺入粉煤灰或矿渣粉可以有效地降低氯离子的扩散系数.氯离子在混凝土中的扩散系数还与实验条件有关,干湿循环条件下的扩散系数均大于全浸泡条件下的.该文利用半电池电位法、交流阻抗法和时间电位法三种电化学无损检测技术判断评估试件在试验过程中钢筋腐蚀状况,当钢筋由钝化状态转为活化状态时,取样分析钢筋周围氯离子含量,得到了不同技术条件混凝土的氯离子临界浓度.结果表明,同技术条件的混凝土试件,在全浸泡条件下的氯离子临界浓度均要大于干湿循环条件下的,即临界浓度大小受到试验条件的影响;相同的试验条件下,水胶比对氯离子临界浓度大小有显著地影响,而掺入适量的粉煤灰或矿渣粉对氯离子临界浓度无明显地影响.对氯离子临界值占胶凝材料百分比含量进行线性拟合,得到了全浸泡条件下和干湿循环条件下氯离子临界浓度随混凝土水胶比变化的关系式.研究结果表明,利用交流阻抗谱不仅可以快速、准确的判断混凝土中的钢筋腐蚀状态,而且对工作电极的扰动小,还可得到关于混凝土和钢筋表面的诸多信息.因此,交流阻抗技术是研究混凝土内钢筋腐蚀状态的有力工具.
5.期刊论文 赵铁军.万小梅 一种预测混凝土氯离子扩散系数的方法 -工业建筑2001,31(12)
混凝土的氯离子扩散系数是预测混凝土中钢筋锈蚀及结构耐久性的重要参数.介绍了一种由混凝土组成材料预测其氯离子扩散系数的经验计算公式,指出应用中注意的问题,并讨论了主要影响因素.
6.学位论文 刘志勇 基于环境的海工混凝土耐久性试验与寿命预测方法研究 2006
单一因素作用下砼耐久性标准试验没有基于使用环境，根据试验结果不能对实际环境砼工程使用寿命作出科学预测，也无法量化指导实际工程砼耐久性设计；针对目前海工砼耐久性试验与寿命预测研究中存在的问题，本文在以下几个方面做了探索性和创新性研究工作：
1)探讨了不同环境条件下有害物质在混凝土中的传输机制及其与混凝土性能劣化关系的基本理论，为建立与使用环境相适应的混凝土寿命预测模型奠定基础；
2)对海工砼耐久性与寿命预测中两个基本问题即砼孔溶液制取方法问题及砼中钢筋锈蚀临界值问题进行了讨论；建立了一种较为简便实用的混凝土人工孔溶液制各方法，初步建立了这种人工孔溶液与压滤孔溶液之间的相关关系；同时对钢筋锈蚀临界值的分析表明，钢筋锈蚀临界值不只受氯离子含量一个参数控制，它同时也是混凝土碱度的函数，理论分析和大量数据表明钢筋腐蚀电位是混凝土中氯离子浓度的对数和混凝土pH值的线性函数；
3)针对目前砼氯离子扩散系数快速测试方法研究中存在的问题，对应用电化学快速测试氯离子扩散系数的基本理论、适用条件和修正方法进行了讨论，提出了基于饱海水电阻率的海工砼氯离子扩散系数测试方法；结果表明饱海水电阻率法不仅在理论上满足了稳态条件，而且在实践中与海水自然扩散法得到的结果具有良好的相关性；试验结果还表明在砼中复合掺加粉煤灰和矿渣粉可大幅度降低砼氯离子扩散系数；同时对不同水胶比普通混凝土与大掺量废渣混凝土在饱海水环境混凝土的使用寿命进行了Monte Carlo数值模拟；
4)采用适度提高压力梯度的方法测试了长龄期与高性能混凝土气体扩散系数，所测结果较前人基于浓度梯度方法测试结果数量级大致相同；同时基于混凝土毛细吸水动力学特性的研究分析了混凝土孔结构、计算了其连通孔隙率，发现基于计算得到的连通孔隙率与气体有效扩散系数高度相关，而计算混凝土理论总孔隙率与气体扩散系数相关性较差，表明连通孔隙率控制砼气体扩散过程而不是总孔隙率；建立的基于砼连通孔隙率的气体有效扩散系数计算模型为大气环境混凝土工程质量控制和寿命预测提供了便利条件；
5)在对混凝土碳化模型深入研究基础上，建立了与钢筋锈蚀临界pH值相联系的修正的碳化理论模型，从而为碳化与氯离子渗透共同作用下钢筋砼寿命预测奠定基础；初步建立了模拟海洋大气盐雾环境下砼在氯离子渗透和碳化共同作用下砼耐久性加速试验方法，并对不同水胶比普通混凝土与掺工业废渣砼损伤失效过程进行了试验研究，根据试验结果建立了基于氯离子和氢氧根浓度二参数的钢筋锈蚀临界状态方程，同时对不同水胶比普通混凝土与大掺量废渣混凝土损伤失效过程及使用寿命预测进行了数值计算和分析；
6)建立了考虑毛细管吸入、冻融损伤以及氯离子结合的潮汐环境钢筋砼氯离子扩散模型；初步建立了模拟海洋潮汐环境砼在冻融循环、干湿交替共同作用下砼耐久性加速试验方法，并对不同水胶比普通混凝土与掺工业废渣砼损伤失效过程进行了试验研究，建立了基于氯离子和氢氧根浓度二参数组合的钢筋锈蚀临界状态方程，并且基于试验结果对海洋潮汐环境下不同水胶比普通混凝土与大掺量废渣混凝土使用寿命进行了Monte Carlo数值模拟。 本文通过对不同区位环境下海工砼耐久性加速试验方法研究，探索基于区位环境的海工混凝土损伤失效过程及其规律，建立适用于海水浸渍环境、海洋大气环境、海洋潮汐环境的海工砼使用寿命预测模型，基本实现根据砼所处环境、水泥与胶凝材料品种、水胶比、砼构造(保护层厚度)等参数对砼使用寿命进行预测，也可以按照指定使用寿命对适用于不同环境的砼进行设计和控制，为最终实现钢筋砼结构的耐久性设计奠定基础。
7.期刊论文 任志坚.李化建.Ren Zhijian.Li Huajian 混凝土氯离子渗透性多功能检测系统的研制 -铁道建筑2008,""(12)
介绍了混凝土氯离子渗透性试验中的多功能检测系统的研制,微处理器的数据采集与数据处理,以及依据的相关标准.多功能检测系统各项技术指标均符合技术规范要求.
8.学位论文 陈春雷 氯离子在混凝土中的扩散实验及影响因素分析 2009
本文叙述了混凝土耐久性的重要意义和两种混凝土结构耐久性措施，重点介绍了氯离子侵入对混凝土结构耐久性的影响和侵蚀机理，概述了混凝土抗氯离子侵入的理论背景及测试方法。选择长期浸泡法、干湿循环法和交流电阻法作为本论文的试验方法。以浙江沿海地区实际环境为背景设计干湿循
合型防腐涂料系统对混凝土进行抗氯离子侵入试验。
试验结果表明，干湿循环对混凝土氯离子扩散系数几乎没有影响，加速循环下的氯离子浓度高于自然循环下的氯离子浓度。氯离子扩散系数随着水胶比的降低、矿物掺和料的加入、最大骨料直径的增大和干湿循环时间的延长而降低；等体积级配混凝土的氯离子扩散系数明显高于富勒级配混凝土的氯离子扩散系数，位于潮差区混凝土氯离子扩散系数高于水下区混凝土氯离子扩散系数。
纯水泥混凝土的电导率和混凝土强度的相关性较好。氯离子扩散系数与电导率的相关性也较好，两种不同混凝土的相关系数分别为0．8104和0．7608。交流电阻法的试验结果明显小于干湿循环法的试验结果，掺粉煤灰和表面涂敷涂料的混凝土其抵抗氯离子侵蚀性能最好。
本文提出以“侵入临界深度”来判断混凝土抗氯离子侵入的能力，发现混凝土电导率与侵入临界深度具有一定的相关性，随着干湿循环时间的延长相关性更好，其相关系数达到0．9326。
9.会议论文 朱晓文.吕恒林.周淑春.于庆 "双掺"高性能混凝土抗氯离子渗透性的试验研究 2006
NEL法测氯离子扩散系数是评价混凝土渗透性的一个有效方法.采用三因素、四水平的正交试验设计方法对高性能混凝土的氯离子扩散系数进行NEL法试验,研究了水胶比、复合超细粉掺量、标准养护时间等不同试验因素对高性能混凝土氯离子扩散系数的影响,分析了每个因素水平对高性能混凝土氯离子扩散系数的作用及各个水平之间的差异.结果表明,对高性能混凝土氯离子扩散系数的影响因素依次为标养时间、复合超细粉掺量、水胶比.并用正交试验结果进行了线性回归,给出了预测模型.
10.学位论文 宋立元 海洋钢筋混凝土结构氯离子腐蚀耐久性研究 2009
本文对混凝土电阻率、电通量、钢筋锈裂损伤以及氯离子侵蚀进行了试验研究，结合氯离子扩散理论、工程模糊集理论和生存分析理论，建立了海洋钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀模型和耐久性寿命预测、统计评估分析。主要研究工作包括：
(1)利用RESI四电极混凝土电阻率测试仪，对两种湿度环境下的不同类型混凝土电阻率进行了测试研究。通过改变配制混凝土的材料因素，对养护28天的4种单方混凝土水泥用量、3种水胶比、4种粉煤灰掺量、3种磨细矿渣掺量以及4种硅灰掺量的混凝土试件进行了详细分组测量。结果表明，各种材料因素对混凝土电阻率均有不同程度的影响。其中，以水胶比和掺入矿物掺合料对混凝土电阻率影响比较明显。水胶比越小、掺合料的掺量越大，则混凝土电阻率也越大；在3种矿物掺合料中，以硅灰对混凝土电阻率的影响最为显著。少量的硅灰能够明显提高混凝土的电阻率，而粉煤灰和磨细矿渣却需要较高比例的掺量才能提高混凝土电阻率。通过该试验所测的混凝土电阻率大小变化情况为研究混凝土中氯离子扩散速度提供了试验参考依据。
(2)通过电化学加速钢筋锈蚀试验，对7组共42个(包括3种水胶比、3种保护层厚度、3种钢筋直径以反掺入40％粉煤灰、1％瓦克有机硅粉等材料因素)钢筋混凝土试件的钢筋锈裂损伤形态进行了研究，分析了钢筋锈蚀后混凝土保护层的裂缝开展规律。结果表明，材料因素对钢筋混凝土裂缝初裂时间、发展速度以及裂缝开展形态都有一定影响。水胶比越小，裂缝出现得越早；保护层厚度越大，裂缝开展越慢；钢筋直径越小，裂缝出现得越早。然后按照不同的表面裂缝宽度(即0.2mm、0.4mm、0.7mm、1.Omm和1.5mm)分别从各组中破型一个试件，利用钢筋除锈方法确定钢筋锈蚀率，最后得出裂缝宽度与钢筋锈蚀率之间的拟合曲线模型。
(3)对不同水胶比以及掺入粉煤灰、硅灰的混凝土进行了电通量和氯离子扩散特性试验，分析了水胶比、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料对海洋钢筋混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的耐久性能的影响。试验表明，掺加适当的粉煤灰和硅灰后可以明显降低混凝土试件的电通量，能改善混凝土结构抗氯离子侵蚀的耐久性能。同时，建立了水胶比与电通量、氯离子扩散系数之间的拟合模型，并对不同材料特性的混凝土耐久性寿命进行了预测。
(4)采用改进的Fick第二扩散定律来描述混凝土内氯离子的扩散过程，对混凝土内钢筋开始锈蚀的时间乃进行了预测。再根据氯高子侵蚀双向渗透性导致钢筋沿着其长度方向和垂直于长度方向的锈蚀速度不同步的特点，建立了氯离子引起钢筋锈蚀变化的点腐蚀模型-椭球模型。算例表明，该模型充分考虑了氯离子扩散系数衰减值m的影响作用，比其他腐蚀模型更适合氯离子侵蚀下的钢筋混凝土结构。它的建立对海工混凝土结构从钢筋开始发生锈蚀到功能明显退化所需时间Tc+Td的确定具有指导意义。
(5)利用生存分析中的生存函数乘积限估计方法分析海洋钢筋混凝土结构的耐久寿命，结合混凝土结构耐久性失效的特点，将模糊综合评判法融入其中，研究耐久性评判等级和隶属度对海工混凝土结构耐久寿命估计的贡献，建立了删失示性函数模糊特征值的计算公式，得到使混凝土结构耐久性寿命统计更加合理的分析结果。
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hncjgdzkxxxb200906001.aspx
授权使用：湖南大学(hunandx)，授权号：880cd245-d620-4bc0-8239-9e3300df7ed2
下载时间：2010年11月19日
第１８卷第６期
２００９年１１月河南域建学院学报ＪｏｕｍａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＵｄｒｍＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶ０１．１８Ｎｏ．６Ｎｏｖ．２００９
文章编号：１６７４—７０４６（２００９｝０６—０００１—０４
水胶比对混凝土渗透性能的影响研究＊
董作超１，安新正２
（１．江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江２１２００３；
２．中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京１０００８３）
摘要：配制四组不同混凝土配合比的试件，采用基于离子扩散和电迁移提出的ＮＥＬ法对饱盐混凝
土试件的氯离子扩散系数进行测定。通过对试件渗透试验结果的分析，得出了高强度等级、
添加矿物掺合料的、较低水胶比的混凝土抗渗性能好的结论。验证了水胶比对高性能混凝土
渗透性也基本存在着线性关系。
关键词：水胶比；氯离子扩散系数；ＮＥＩ．法；渗透性能
文献标识码：Ａ中图分类号：ＴＵ５２８．０１
水胶比［水／（水泥＋矿物掺合料）］是近年来发展高强混凝土（ＨＳＣ）和高性能混凝土（ＨＰＣ）提出的。矿物掺合料，例如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰、磨细沸石粉等，一般都具有较高的工作性和抗渗性，可以替代水泥５０％以上的胶凝作用。
国内外混凝土耐久性调杏表明，钢筋锈蚀是钢筋混凝土耐久性破坏的最主要原凶，而氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀尤为严重［１Ｉ。高性能混凝土为解决由于混凝土耐久性带来的不良影响提供ｒ良好的途径。高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标，由于采用优质水泥、优质掺合料及外加剂等组分的合理匹配，因而具备易于浇筑、捣实而不离析的工作性能，能长期保持力学性能，水化温升小，体积稳定性好，即使在严酷的工作环境里也具有长久的使用寿命旧Ｊ１。
已有研究表明：普通水泥混凝土的氯离子扩散系数与水灰比存在良好的线性关系［４‘。本文研究水胶比对高性能混凝土渗透性的影响。
ｌ试验概况
１．１试件设计
水泥采用“钻牌”４２．５强度等级普通硅酸盐水泥；细骨料采用河沙，细度模数２．４，级配Ⅱ区；粗骨料采用最大粒径为１０ｒｍｎ的碎石；外加剂采用中国建筑研究院研制的聚羧酸系减水剂。混凝土配合比分组见表Ｉ。表Ｉ中，Ａ、Ｂ组试件的强度等级为Ｃ３０，Ｃ、Ｄ组试件为ｃ５０；试样浇注在巾１００ｍｍｘ２１０一ｎ试模中，标准养护２８ｄ后拆模，将每一标养混凝土圆柱形试样切割成牵１００Ⅱ蚰×５０ｒｆｌｍ的三个试块，将试件表面打磨光滑备用。
１．２试验方法
采用清华大学路新瀛教授基于离子扩散和电迁移提｝Ｉ：的ＮＥＬ法对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定ｂ１。在ＮＥＬ型真空饱盐设备中用４ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ溶液真空饱盐。擦去饱盐试件表面盐水并置于试样夹具上的尺寸为迁６０ｍｍ的两个紫铜电极之间，利用ＮＥＬ型氯离子扩散系数测试系统在低电压下（１—１０Ｖ）对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定，饱盐完成后，可在１５ｒａｉｎ内得到结果。表２为该法的渗透性指标评定标准。
表１混凝土配合比分组
＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０４７８０７７）。
收稿日期：２００９—１０一Ｏｌ
第一作者简介：董作超（１９７９一），男，江苏连云港人，江苏科技大学土木工程与建筑学院讲师，主要从事混凝土耐久性研究。
２河南城建学院学报２００９年１１月１．３试验步骤
（１）试件准备。试件标准尺寸为直径（１００±１）ｒｍ，（５０±２）ｍ，如图１。待试块表面干燥后，参照美国标准试验方法推荐的方法进行真空饱水，即将试块错斤有敛的放在真空饱水室内。
图ｌ测试试件
按照ＮＥＬ法的饱盐方法，配制相应量４ｍｏｌ／ＬＮａＣＩ溶液静置，待用。
取试块若干，试件的端面露在窄气中。密封好真空室后，依次打开真窄度自动控制器、真窄室抽气阀、真李泵，使真空窜内的负压持续稳定在一０．０８ＭＰａ至一０．０６Ｍｐａ之间（４～６）ｈ，关闭抽气阀，打开注水阀，注入４
室，静置１８ｈ，准备渗透检测。
（Ｚ）ＮＥＬ饱盐电导率法测试过程
取出饱盐后的试块，擦去饱盐试件表面盐水并置于ＤＪＵ标准夹具上尺寸为唾６０ｍｍ的两个紫铜电极之间，在低电压下（１～１０Ｖ）对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定，饱盐完成后，町在１５ｍｉｎ内得到结果。测试过程图如图２，其中试件的扩散系数值Ｄ为所有测点（每ｌｖ）的扩散系数值的平均值。
计算出扩散系数Ｄ，依据表２进行混凝上渗透性评价。ｍｏｌ／ＬＮａＣＩ溶液，直至浸没试块上表面２ｍｍ，再保持负压在一０．０８ＭＰａ至一０．０６ＭＰａ之问（１～２）ｈ。关闭抽气阀和真空度自动控制器，密闭真空
图２测试过程图
２混凝土试件渗透试验
２．１试验结果
把编号为Ａｌ、Ａ２、Ａ３；Ｂｌ、Ｂ２、Ｂ３；ｃｌ、Ｑ、Ｃ，３；ＤＪ、Ｉｈ、码各组的试件，分别进行ＮＥＬ法测试，得到混凝土试件的氯离子扩散系数Ｄ。
试验结果见表３。
第１８卷第６期董作超等：水胶比对混凝土渗透性能的影响研究
表２饱盐混凝土电导率法混凝土渗透性评价标准３
注：当氯离子扩散系数Ｄ恰好为两等级边界值时，取上一等级。
表３混凝土试件的氯离子扩散系数
注：试件标号Ａ１２表示Ａ组配比的１号圆拄形试样切割成第２块试件，其它类同。
２．２试验结果分析
（１）把试验数据整理如图３所示，可以看出随着水胶比的降低，试件的氯离子扩散系数是依次减少的。混凝土的硬化结构是以毛细孔为主的多孔体系，而毛细孔压力
对混凝土渗透性的影响是至关重要的。因为毛细
孔压力的大小与毛细孔半径的大小旱反比关系。
譬
所以毛细孔压力的大小与大多数混凝土水胶比的
大小也呈反比关系。也就是说混凝士的水胶比越
低，在毛细孔压力下的混凝土渗透性反而越大。
另外，混凝土中的微毛细孑Ｌ数量越多，大毛细孔的
数量越少，还会使混凝土的毛细孔凝结献象加重，
自收缩应力增大，造成混凝土空隙内部的含湿量
和混凝土的自收缩裂缝增多，从而会导致混凝土
渗透性的下降。一般情况下，混凝土的渗透性越翟苦＜口豁髅箍ｋ
４河南城建学院学报２００９年１１月土抗渗性能好。
由于本试验只配制了四种不同的水胶比，而且由于混凝土本身离散性的性质，很难发现其二者的关系。它们之间的规律并不明确，这本身也和混凝土试件自身的密实性也相关，由于混凝土试件在制作过程中的缺陷，混凝土骨料颗粒之间的毛细孔最小孔径尺寸差异较大，离散性比较大。已有的研究证明了普通水泥混凝土的氯离子扩散系数与水灰比存在良好的线性关系。本文的试验则验证ｒ水胶比对高性能混凝土渗透性也存在着基本的线性关系。
参考文献
［１］金伟良，赵羽习．混凝土结构耐久性研究的回顾与展望［Ｊ］．浙江大学学报（工学版），２００２，３６（４）：３７１—３８０．
［２］ＰＫＣｈ锄ｇ，ＹＮＰｅｎｇ．Ｉｎｆｌｕｅｎｅｅｏｆｍｉｘｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｎｎａｔ雠ｃｏｎｃｒｅｔｅ［Ｊｊ．Ｃｅｍｅａｔ
ｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃａｆｉｎｎｅａｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｌｅＲｅ－ｓｅａｒｃｈ，２００１，３１：８７—９５．［３］ＭＦＭ．Ｚａｉｎ，ＭＳａｆｉｕｄｄｉｎ，ＨＭａｈｍｕｄ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉ＃ｐｅｒｆｏｎｎａｎｅｅｃｏｎｃｒｅｔｅｒｅｌａｆｉｖｅｌｙｈｉｇｈｗａｔｅｒ—
ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｅｓ［Ｊ］．ＣｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ。２０００。３０：１５０１—１５０５．
［４］李翠玲，路新瀛，张海霞．确定氯离子在水泥基材料巾扩散系数的快速试验方法［Ｊ］．工业建筑，１９９８，２８（６）：４１—４３．
［５］路新瀛．几种混凝土渗透性快速检测方法的适用条件［Ａ］．混凝土结构耐久性设计与施工一一土建结构工程安全性与
耐久性科技论坛论文集［Ｃ］，２００１．
［６］Ｂｙｕｎｇ
ｆｉｄｅＨｗａｎＯｈ，ＳｏｏＷｏｏＣｈａ，ＢｅｎｇＳｅｏｋＪａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅｈａｖｉｎｇｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｃｈｌｏ－ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ【Ｊ］．ＮｕｃｌｅａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＩ）ｅｓｉｇａ，２００２，２１２（１—３）：２２１—２３１．
Ｏ，ＴｏｒｉｉＫ，Ｋａｗａｌｎｕｌ丑Ｍ．Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｅｆｅｃｔｏｆｆｌｙａｓｈｏｎ［７］ＡｍｐａｄＩ】Ｋｃｈｌｏｒｉｄｅｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔａｎｄ
ＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９９。２９：５８５—５９０．
［８］ＬＥＮＧ
ｉｏｎｓＩｒａ—ｇｕａｎｇ，ＦＥＮＧＮａｉ—ｑｉａｎ，ＬＵＸｉｎ—ｙｉＩｌｇ．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ咖ｄ）ｒＯｉｌｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｉｄｅｏｆｆｌｙａｓｈａｎｄｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｈｇｃｏｎｅｒｅｔｅ［Ｊ］．Ｃｅｎ艳ｎｔａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ，２０００，３０（６）：９８９—９９２．
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ
ｒａｔｉｏｏｎｉｍｐａｃｔｏｆｗａｔｅｒ—ｂｉｎｄｅｒ．ｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
（１．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ
２．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ胍砌伽讧＆ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｉｓＣｉｖｉｌ砌驴咖＆Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＪｉａｎｇｓｕＵｒｄ碱ｙｏｆ虢ｒｔｃｅ鲫ｄＴｅｃ／ｍｏ／ｏｂ。ｙ，历咖２１２００３，Ｃｈ／ｍ；Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏ／ｏｇｙ，蚍１０００８３，Ｃｈ／ｎａ）ｇｒｏｕｐｓＤＯＮＧＺｕｏ—ｃｈａ０１．ＡＮＸｉｎ—ｚｈｅｎｇｚｐａｐｅｒ，ｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｔｉｏ
ｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓａｒｅｔｅｓｔｅｄ，璐ｉｎｇＮＥＬｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｉｏｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｈｌｏｒｉｄｅ
ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅ
ｍｅｎｔｒａｔｉｏ
ｒｎａｎｃｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｐｅｒｍｅ汕ｉｌｉｔｙｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｈｉｇｈ一８晚ｎｇｔｈ础，ａｄｄｅｄｏｆｔｈｅｓａｌｔ—－ｓａｔｍａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｈｅｍｉｎｅｒａｌａｄｍｉｘｔｕｒｅ，ｔｈｅｌｏｗｅｒｒａｔｉｏａｎｄｗａｔｅｒ—ｃｅ－ｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ’ｓｉｍｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｂｅｔｔｅｒ．Ｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｈｖ鲫ｗａｔｅｒ—ｃｅｍｅｎｔｈｉｇｈ—ｐｅｆｆｏｒ－ｃｏｎｃｒｅｔｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ—ｂｉｎｄｅｒｒａｔｉｏ；ｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ＮＥＥ；ｐｅｍｍｂｉｌｉｔｙ
水胶比对混凝土渗透性能的影响研究
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：董作超， 安新正， DONG Zuo-chao， AN Xin-zheng董作超,DONG Zuo-chao(江苏科技大学土木工程与建筑学院,江苏,镇江,212003)， 安新正,AN Xin-zheng(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京,100083)河南城建学院学报JOURNAL OF HENAN UNIVERSITY OF URBAN CONSTRUCTION2009，18(6)0次
参考文献(8条)
1.金伟良.赵羽习 混凝土结构耐久性研究的回顾与展望[期刊论文]-浙江大学学报(工学版) 2002(4)
2.P KChang.YN Peng In fluence of mixing techniques on properties of high per formance concrete 2001
3.M F M Zain.M Safiuddin.H Mahmud Development of high per formance concrete using silica fume atrelatively high water-binder ratios 2000
4.李翠玲.路新瀛.张海霞 确定氯离子在水泥基材料中扩散系数的快速试验方法[期刊论文]-工业建筑 1998(6)
5.路新瀛 几种混凝土渗透性快速检测方法的适用条件 2001
6.Byung Hwan Oh.Soo Woo Cha.Bong Seok Jang Development of high-per formance concrete having highresistance to chloride penetration 2002(1-3)
7.Ampadu K O.Torii K.K awamura M Beneficial efect of fly ash on chloride diffusivity of hardenedcement paste 1999
8.LENG Fa-guang.FENG Nai-qian.LU Xin-ying An experimental study on the properties of resistance todiffusion of chloride ions of fly ash and blast furnace slag concrete 2000(6)
相似文献(10条)
1.期刊论文 林忠斌.杨忠军.刘炜峰.陶建飞.LIN Zhong-bin.YANG Zhong-jun.LIU Wei-feng.TAO Jian-fei 海工混凝土氯离子扩散系数的试验研究 -混凝土2008,""(2)
针对采用VIVID-500聚羧酸超商船化剂配制的海1=混凝土抗氯离子渗透性能,使用RCM法对黄海大桥各部位混凝土进行试验研究,结果表明现场配制的混凝土氯离子扩散系数满足设计要求;同时研究了不同的水胶比、胶凝用量与氯离子扩散系数之间的变化规律,为今后配制海工混凝土提供参考.
2.学位论文 冯仲伟 混凝土材料耐久性评价指标研究 2007
混凝土耐久性设计已成为确保混凝土结构达到设计使用年限的前提和基础，合理确定混凝土耐久性指标是混凝土耐久性设计的重要内容。现阶段混凝土耐久性评价的主流仍然沿用传统的试验方法进行，而由于混凝土耐久性的复杂性和传统评价方法试验过程的过于缓慢为不同环境下混凝土耐久性的评价带来极大不便。为此，借鉴国外和其它行业标准，《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中提出采用电通量作为混凝土耐久性指标，以其相对评价混凝土的密实性或抗侵入性，从而间接评价混凝土的耐久性。然而，使用电通量指标评价混凝土的耐久性，很多专家和学者提出了质疑。由于混凝土耐久性评价指标的正确选取对施工现场混凝土质量控制及其验收评价起着至关重要的作用，因此，迫切需要开展电通量评价混凝土耐久性的有效性和适用性研究，以及提出适用于评价不同环境下混凝土耐久性能的评价指标。本文以《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中划分的环境类别为依据，以整体论为指导，从侵蚀介质作用途径和混凝土抵抗破坏的能力出发，通过开展大量试验，研究了氯盐环境、碳化环境、冻融环境以及硫酸盐结晶侵蚀环境下混凝土的耐久性能评价指标。
氯盐环境下，采用电通量法和RCM法，比较研究了不同条件下混凝土电通量和氯离子扩散系数的变化规律及其二者的相关关系。实验结果表明，混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中水狄比和单方水泥用量的变化具有相同的变化规律，具体为当水灰比≤0.55时，28d和56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随水灰比的增大(0.35-0.55)均增大，当水灰比从0.55增大到0.60时，28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数增大，56d龄期时二者均减小；混凝土电通量和氯离子扩散系数随混凝土中单方水泥用量的增加(360kg/m～480kg/m)均增大。此外，混凝土电通量和氯离子扩散系数随含气量的增大(2.2％～9.0％)变化幅度很小。混凝土中掺入粉煤灰后，对于水胶比较小(0.40)的混凝土，28d龄期混凝土电通量随粉煤灰的掺入降低，而氯离子扩散系数却有所增加，56d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均降低；对于水胶比较大(0.60)的混凝土，28d、56d两个龄期的混凝土电通量随粉煤灰的掺入均减小，而上述两个龄期的混凝土氯离子扩散系数均增大。对于矿渣粉混凝土，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均随矿渣粉掺量的增加(0～60％)而减小。混凝土中掺入硅灰后，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均显著减小。对于双掺矿物掺和料的混凝土，当粉煤灰掺量为20％时．，28d、56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数随粉煤灰的掺入均减小；而当粉煤灰掺量为30％时，28d龄期混凝土电通量减小，氯离子扩散系数增大，56d龄期时二者均减小，说明粉煤灰与其它矿物掺和料双掺，存在一个临界掺量，当低于临界掺量时，粉煤灰的掺入使28d龄期混凝土电通量和氯离子扩散系数均减小；当高于临界掺量时，粉煤灰的掺入则会导致混凝土28d电通量和氯离子扩散系数变化趋势相反，本试验条件下粉煤灰的临界掺量在20％～30％之间。以上结果还表明，当水胶比≤0.55时，对于各类混凝土，混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有相同的变化规律。对电通量和氯离子扩散系数进行相关性分析，结果表明，除水胶比为0.60的混凝土和28d龄期使用低CA含量抗硫酸盐水泥拌制的混凝土外，28d和56d两个龄期的混凝土电通量和氯离子扩散系数均具有较好的相关性，且56d龄期时二者的相关系数高于28d龄期的相关系数，当用电通量评价粉煤灰混凝土的氯离子渗透性时，如采用与其它类型混凝土相同的评价指标数值，则会夸大粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性。碳化环境下，通过开展不同条件下混凝土快速碳化试验，研究了混凝土碳化性能的影响因素。研究表明，混凝土碳化深度随水灰比、含气量的增大而增大，当含气量大于7％时，混凝土碳化深度急剧增大，混凝土碳化深度还随粉煤灰掺量(当粉煤灰掺量≤20％时)、矿渣粉掺量的增加而减小，但当粉煤灰掺量大于20％时，由于混凝土吸收CO气体的能力减弱，混凝土抗碳化的能力亦减弱。影响混凝土碳化性能的宏观性能因素主要为强度和渗透性，随着强度
碳化深度和电通量的相关性分析表明，二者也具有较好的相关性。
冻融环境下，以耐久性系数为混凝土抗冻性的评价依据，通过开展不同条件下的混凝土快速冻融试验，研究了不同因素对混凝土抗冻性的影响。实验结果表明，影响混凝土抗冻性的因素有水灰比、单方水泥用量、含气量和粉煤灰掺量，混凝土抗冻性随水灰比的增大、单方水泥用量的增加以及粉煤灰掺量的增加而变差，而含气量过大或过小也会降低混凝土的抗冻性，当混凝土含气量介于4.0％～9.0％之间时，实验混凝土均具有良好的抗冻性能，表明含气量是影响混凝土抗冻性的最重要因素。实验结果还表明，当混凝土中掺入粉煤灰或矿渣粉后，混凝土电通量减小，而混凝土抗冻性变差或无明显变化，当混凝土含气量从2.9％增大到4.8％时，混凝土电通量无显著变化，而混凝土抗冻性却得到明显改善，说明电通量所表征的混凝土渗透性和抗冻性之间没有明显的相关关系。对混凝土强度和耐久性的相关关系分析表明，强度对混凝土抗冻性也无显著影响。硫酸盐结晶侵蚀环境下，以砂浆为研究对象，将砂浆试件在10％浓度下的NaSO溶液中干湿循环180次后的重量损失率作为砂浆抗硫酸盐结晶侵蚀性能的评价依据，研究了不同变化条件下砂浆的抗硫酸盐结晶侵蚀性能，并对其影响因素进行了分析。研究结果表明，硫酸盐结晶侵蚀环境下，砂浆试件的重量损失率随水灰比的增大(0.35～0.55)而增大，随胶砂比的减小(1：1.5～1：3.5)先增大再减小，当胶砂比为1：2.5时，重量损失率为最大值，砂浆中掺入粉煤灰后，砂浆试件的重量损失率随粉煤灰掺量的增加(0～40％)先减小再增大，当粉煤灰掺量为10％时，砂浆的重量损失率最小，矿渣粉掺量对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律与粉煤灰掺量的影响相似，即随着矿渣粉掺量的增加(0～60％)，砂浆试件的重量损失率先减小再增加，当矿渣粉掺量为15％时，重量损失率为最小值。从强度与砂浆试件的重量损失率的变化规律及其相关性分析可以得出，强度与砂浆试件的抗硫酸盐结晶侵蚀性能具有良好的相关性，即强度越高，砂浆的抗硫酸盐结晶侵蚀性能越好。渗透性也是影响砂浆抗硫酸盐结晶侵蚀性能的重要因素。
根据以上研究成果，初步建立了不同环境下混凝土耐久性能的评价指标体系。氯盐环境下，可选择氯离子扩散系数来评价混凝土耐久性；当混凝土水胶比≤0.55时，也可选用56d电通量来评价混凝土耐久性，但对于掺加粉煤灰的混凝土，应降低电通量评价指标数值。碳化环境下，选用强度和电通量作为混凝土耐久性能评价指标，适用范围为粉煤灰掺量≤20％的混凝土，但当混凝上强度大于．50MPa时，可不考虑碳化对混凝土耐久性的影响。冻融环境下，混凝土耐久性能评价指标选用含气量和气泡间距系数，盐冻环境下增加混凝土的抗氯离子渗透性能指标。硫酸盐结晶侵蚀环境下，混凝土而寸久性能评价指标选用强度和电通量。
3.期刊论文 吴成福 浅谈海工耐久混凝土抗渗性能的影响因素 -安徽建筑2005,12(2)
本文研究了矿物外加剂、水胶比、含气量等因素对海工耐久混凝土抗渗性能的影响,采用电量法及氯离子扩散系数法,通过试验测定了矿物外加剂、水胶比和含气量的变化与混凝土抗渗性能的关系.研究结果表明,在硅酸盐水泥中掺加矿物外加剂可以改善海工耐久混凝土的综合性能,矿物外加剂的复合掺入比单独掺入对混凝土抗渗性能的改善具有更加良好的效果,较低的水胶比和适宜的含气量可以提高混凝土抗渗性能.
4.学位论文 李岩 氯离子在混凝土中的渗透性能与钢筋腐蚀临界浓度的试验研究 2003
该文着重研究了全浸泡条件下和干湿循环条件下,氯离子在不同水胶比和不同掺量的粉煤灰、矿渣粉混凝土中的渗透性能,以及混凝土内钢筋腐蚀的氯离子临界浓度.通过取样测得不同技术条件混凝土各层氯离子含量,得到氯离子扩散系数与时间成幂函数关系,据此推出氯离子在混凝土中扩散的数学模型式为:c=c[1-erf(x/(2√(a/(1-n)(t))))]试验结果表明,氯离子的扩散系数随着水胶比的减小而降低,适当地掺入粉煤灰或矿渣粉可以有效地降低氯离子的扩散系数.氯离子在混凝土中的扩散系数还与实验条件有关,干湿循环条件下的扩散系数均大于全浸泡条件下的.该文利用半电池电位法、交流阻抗法和时间电位法三种电化学无损检测技术判断评估试件在试验过程中钢筋腐蚀状况,当钢筋由钝化状态转为活化状态时,取样分析钢筋周围氯离子含量,得到了不同技术条件混凝土的氯离子临界浓度.结果表明,同技术条件的混凝土试件,在全浸泡条件下的氯离子临界浓度均要大于干湿循环条件下的,即临界浓度大小受到试验条件的影响;相同的试验条件下,水胶比对氯离子临界浓度大小有显著地影响,而掺入适量的粉煤灰或矿渣粉对氯离子临界浓度无明显地影响.对氯离子临界值占胶凝材料百分比含量进行线性拟合,得到了全浸泡条件下和干湿循环条件下氯离子临界浓度随混凝土水胶比变化的关系式.研究结果表明,利用交流阻抗谱不仅可以快速、准确的判断混凝土中的钢筋腐蚀状态,而且对工作电极的扰动小,还可得到关于混凝土和钢筋表面的诸多信息.因此,交流阻抗技术是研究混凝土内钢筋腐蚀状态的有力工具.
5.期刊论文 赵铁军.万小梅 一种预测混凝土氯离子扩散系数的方法 -工业建筑2001,31(12)
混凝土的氯离子扩散系数是预测混凝土中钢筋锈蚀及结构耐久性的重要参数.介绍了一种由混凝土组成材料预测其氯离子扩散系数的经验计算公式,指出应用中注意的问题,并讨论了主要影响因素.
6.学位论文 刘志勇 基于环境的海工混凝土耐久性试验与寿命预测方法研究 2006
单一因素作用下砼耐久性标准试验没有基于使用环境，根据试验结果不能对实际环境砼工程使用寿命作出科学预测，也无法量化指导实际工程砼耐久性设计；针对目前海工砼耐久性试验与寿命预测研究中存在的问题，本文在以下几个方面做了探索性和创新性研究工作：
1)探讨了不同环境条件下有害物质在混凝土中的传输机制及其与混凝土性能劣化关系的基本理论，为建立与使用环境相适应的混凝土寿命预测模型奠定基础；
2)对海工砼耐久性与寿命预测中两个基本问题即砼孔溶液制取方法问题及砼中钢筋锈蚀临界值问题进行了讨论；建立了一种较为简便实用的混凝土人工孔溶液制各方法，初步建立了这种人工孔溶液与压滤孔溶液之间的相关关系；同时对钢筋锈蚀临界值的分析表明，钢筋锈蚀临界值不只受氯离子含量一个参数控制，它同时也是混凝土碱度的函数，理论分析和大量数据表明钢筋腐蚀电位是混凝土中氯离子浓度的对数和混凝土pH值的线性函数；
3)针对目前砼氯离子扩散系数快速测试方法研究中存在的问题，对应用电化学快速测试氯离子扩散系数的基本理论、适用条件和修正方法进行了讨论，提出了基于饱海水电阻率的海工砼氯离子扩散系数测试方法；结果表明饱海水电阻率法不仅在理论上满足了稳态条件，而且在实践中与海水自然扩散法得到的结果具有良好的相关性；试验结果还表明在砼中复合掺加粉煤灰和矿渣粉可大幅度降低砼氯离子扩散系数；同时对不同水胶比普通混凝土与大掺量废渣混凝土在饱海水环境混凝土的使用寿命进行了Monte Carlo数值模拟；
4)采用适度提高压力梯度的方法测试了长龄期与高性能混凝土气体扩散系数，所测结果较前人基于浓度梯度方法测试结果数量级大致相同；同时基于混凝土毛细吸水动力学特性的研究分析了混凝土孔结构、计算了其连通孔隙率，发现基于计算得到的连通孔隙率与气体有效扩散系数高度相关，而计算混凝土理论总孔隙率与气体扩散系数相关性较差，表明连通孔隙率控制砼气体扩散过程而不是总孔隙率；建立的基于砼连通孔隙率的气体有效扩散系数计算模型为大气环境混凝土工程质量控制和寿命预测提供了便利条件；
5)在对混凝土碳化模型深入研究基础上，建立了与钢筋锈蚀临界pH值相联系的修正的碳化理论模型，从而为碳化与氯离子渗透共同作用下钢筋砼寿命预测奠定基础；初步建立了模拟海洋大气盐雾环境下砼在氯离子渗透和碳化共同作用下砼耐久性加速试验方法，并对不同水胶比普通混凝土与掺工业废渣砼损伤失效过程进行了试验研究，根据试验结果建立了基于氯离子和氢氧根浓度二参数的钢筋锈蚀临界状态方程，同时对不同水胶比普通混凝土与大掺量废渣混凝土损伤失效过程及使用寿命预测进行了数值计算和分析；
6)建立了考虑毛细管吸入、冻融损伤以及氯离子结合的潮汐环境钢筋砼氯离子扩散模型；初步建立了模拟海洋潮汐环境砼在冻融循环、干湿交替共同作用下砼耐久性加速试验方法，并对不同水胶比普通混凝土与掺工业废渣砼损伤失效过程进行了试验研究，建立了基于氯离子和氢氧根浓度二参数组合的钢筋锈蚀临界状态方程，并且基于试验结果对海洋潮汐环境下不同水胶比普通混凝土与大掺量废渣混凝土使用寿命进行了Monte Carlo数值模拟。 本文通过对不同区位环境下海工砼耐久性加速试验方法研究，探索基于区位环境的海工混凝土损伤失效过程及其规律，建立适用于海水浸渍环境、海洋大气环境、海洋潮汐环境的海工砼使用寿命预测模型，基本实现根据砼所处环境、水泥与胶凝材料品种、水胶比、砼构造(保护层厚度)等参数对砼使用寿命进行预测，也可以按照指定使用寿命对适用于不同环境的砼进行设计和控制，为最终实现钢筋砼结构的耐久性设计奠定基础。
7.期刊论文 任志坚.李化建.Ren Zhijian.Li Huajian 混凝土氯离子渗透性多功能检测系统的研制 -铁道建筑2008,""(12)
介绍了混凝土氯离子渗透性试验中的多功能检测系统的研制,微处理器的数据采集与数据处理,以及依据的相关标准.多功能检测系统各项技术指标均符合技术规范要求.
8.学位论文 陈春雷 氯离子在混凝土中的扩散实验及影响因素分析 2009
本文叙述了混凝土耐久性的重要意义和两种混凝土结构耐久性措施，重点介绍了氯离子侵入对混凝土结构耐久性的影响和侵蚀机理，概述了混凝土抗氯离子侵入的理论背景及测试方法。选择长期浸泡法、干湿循环法和交流电阻法作为本论文的试验方法。以浙江沿海地区实际环境为背景设计干湿循
合型防腐涂料系统对混凝土进行抗氯离子侵入试验。
试验结果表明，干湿循环对混凝土氯离子扩散系数几乎没有影响，加速循环下的氯离子浓度高于自然循环下的氯离子浓度。氯离子扩散系数随着水胶比的降低、矿物掺和料的加入、最大骨料直径的增大和干湿循环时间的延长而降低；等体积级配混凝土的氯离子扩散系数明显高于富勒级配混凝土的氯离子扩散系数，位于潮差区混凝土氯离子扩散系数高于水下区混凝土氯离子扩散系数。
纯水泥混凝土的电导率和混凝土强度的相关性较好。氯离子扩散系数与电导率的相关性也较好，两种不同混凝土的相关系数分别为0．8104和0．7608。交流电阻法的试验结果明显小于干湿循环法的试验结果，掺粉煤灰和表面涂敷涂料的混凝土其抵抗氯离子侵蚀性能最好。
本文提出以“侵入临界深度”来判断混凝土抗氯离子侵入的能力，发现混凝土电导率与侵入临界深度具有一定的相关性，随着干湿循环时间的延长相关性更好，其相关系数达到0．9326。
9.会议论文 朱晓文.吕恒林.周淑春.于庆 "双掺"高性能混凝土抗氯离子渗透性的试验研究 2006
NEL法测氯离子扩散系数是评价混凝土渗透性的一个有效方法.采用三因素、四水平的正交试验设计方法对高性能混凝土的氯离子扩散系数进行NEL法试验,研究了水胶比、复合超细粉掺量、标准养护时间等不同试验因素对高性能混凝土氯离子扩散系数的影响,分析了每个因素水平对高性能混凝土氯离子扩散系数的作用及各个水平之间的差异.结果表明,对高性能混凝土氯离子扩散系数的影响因素依次为标养时间、复合超细粉掺量、水胶比.并用正交试验结果进行了线性回归,给出了预测模型.
10.学位论文 宋立元 海洋钢筋混凝土结构氯离子腐蚀耐久性研究 2009
本文对混凝土电阻率、电通量、钢筋锈裂损伤以及氯离子侵蚀进行了试验研究，结合氯离子扩散理论、工程模糊集理论和生存分析理论，建立了海洋钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀模型和耐久性寿命预测、统计评估分析。主要研究工作包括：
(1)利用RESI四电极混凝土电阻率测试仪，对两种湿度环境下的不同类型混凝土电阻率进行了测试研究。通过改变配制混凝土的材料因素，对养护28天的4种单方混凝土水泥用量、3种水胶比、4种粉煤灰掺量、3种磨细矿渣掺量以及4种硅灰掺量的混凝土试件进行了详细分组测量。结果表明，各种材料因素对混凝土电阻率均有不同程度的影响。其中，以水胶比和掺入矿物掺合料对混凝土电阻率影响比较明显。水胶比越小、掺合料的掺量越大，则混凝土电阻率也越大；在3种矿物掺合料中，以硅灰对混凝土电阻率的影响最为显著。少量的硅灰能够明显提高混凝土的电阻率，而粉煤灰和磨细矿渣却需要较高比例的掺量才能提高混凝土电阻率。通过该试验所测的混凝土电阻率大小变化情况为研究混凝土中氯离子扩散速度提供了试验参考依据。
(2)通过电化学加速钢筋锈蚀试验，对7组共42个(包括3种水胶比、3种保护层厚度、3种钢筋直径以反掺入40％粉煤灰、1％瓦克有机硅粉等材料因素)钢筋混凝土试件的钢筋锈裂损伤形态进行了研究，分析了钢筋锈蚀后混凝土保护层的裂缝开展规律。结果表明，材料因素对钢筋混凝土裂缝初裂时间、发展速度以及裂缝开展形态都有一定影响。水胶比越小，裂缝出现得越早；保护层厚度越大，裂缝开展越慢；钢筋直径越小，裂缝出现得越早。然后按照不同的表面裂缝宽度(即0.2mm、0.4mm、0.7mm、1.Omm和1.5mm)分别从各组中破型一个试件，利用钢筋除锈方法确定钢筋锈蚀率，最后得出裂缝宽度与钢筋锈蚀率之间的拟合曲线模型。
(3)对不同水胶比以及掺入粉煤灰、硅灰的混凝土进行了电通量和氯离子扩散特性试验，分析了水胶比、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料对海洋钢筋混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的耐久性能的影响。试验表明，掺加适当的粉煤灰和硅灰后可以明显降低混凝土试件的电通量，能改善混凝土结构抗氯离子侵蚀的耐久性能。同时，建立了水胶比与电通量、氯离子扩散系数之间的拟合模型，并对不同材料特性的混凝土耐久性寿命进行了预测。
(4)采用改进的Fick第二扩散定律来描述混凝土内氯离子的扩散过程，对混凝土内钢筋开始锈蚀的时间乃进行了预测。再根据氯高子侵蚀双向渗透性导致钢筋沿着其长度方向和垂直于长度方向的锈蚀速度不同步的特点，建立了氯离子引起钢筋锈蚀变化的点腐蚀模型-椭球模型。算例表明，该模型充分考虑了氯离子扩散系数衰减值m的影响作用，比其他腐蚀模型更适合氯离子侵蚀下的钢筋混凝土结构。它的建立对海工混凝土结构从钢筋开始发生锈蚀到功能明显退化所需时间Tc+Td的确定具有指导意义。
(5)利用生存分析中的生存函数乘积限估计方法分析海洋钢筋混凝土结构的耐久寿命，结合混凝土结构耐久性失效的特点，将模糊综合评判法融入其中，研究耐久性评判等级和隶属度对海工混凝土结构耐久寿命估计的贡献，建立了删失示性函数模糊特征值的计算公式，得到使混凝土结构耐久性寿命统计更加合理的分析结果。
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hncjgdzkxxxb200906001.aspx
授权使用：湖南大学(hunandx)，授权号：880cd245-d620-4bc0-8239-9e3300df7ed2
下载时间：2010年11月19日