混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)實(shí)驗(yàn)評估混凝土抗氯離子侵蝕的能力的方法

一、前言：

混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)測定儀是一種用于測量混凝土中氯離子擴(kuò)散性能的儀器，在建筑材料研究及工程質(zhì)量檢測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著現(xiàn)代建筑工程對混凝土耐久性要求的不斷提高，混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中面臨著各種侵蝕介質(zhì)的影響，其中氯離子侵蝕是導(dǎo)致混凝土中鋼筋銹蝕、進(jìn)而影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素之一。因此，準(zhǔn)確測定混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)，對于評估混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、預(yù)測其使用壽命以及指導(dǎo)高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)等 該測定儀主要依據(jù)電遷移法等原理進(jìn)行測量，常見的如NT Build 492法和RCM法，其測試結(jié)果能夠?yàn)槁入x子侵蝕環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)以及使用壽命的評估與預(yù)測提供基本參數(shù).

二、測試步驟：

自然擴(kuò)散法

實(shí)驗(yàn)步驟：將混凝土試件養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期后，將其浸泡在含有一定濃度氯離子（如氯化鈉溶液）的環(huán)境中，經(jīng)過一段時(shí)間（可能是數(shù)月甚至數(shù)年），然后取出試件，通過研磨分層或者化學(xué)分析的方法測定不同深度處氯離子的含量，再根據(jù)擴(kuò)散定律計(jì)算擴(kuò)散系數(shù)。

解決方案：此方法實(shí)驗(yàn)周期很長，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要嚴(yán)格控制浸泡溶液的濃度、溫度和試件的養(yǎng)護(hù)條件。可以采用高精度的化學(xué)分析儀器，如離子色譜儀來準(zhǔn)確測量氯離子濃度。

電遷移加速法（如NT Build 492法）

實(shí)驗(yàn)步驟：把混凝土試件夾在兩個(gè)裝有電解質(zhì)溶液（典型的是氫氧化鈉和氯化鈉溶液）的容器之間，然后施加一個(gè)直流電壓，使氯離子在電場作用下向混凝土試件中遷移。經(jīng)過一定時(shí)間后，將試件劈開，通過化學(xué)顯色法（如硝酸銀顯色）或者化學(xué)分析確定氯離子的侵入深度，再代入相應(yīng)的公式計(jì)算擴(kuò)散系數(shù)。

解決方案：電壓的穩(wěn)定性對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，要采用穩(wěn)壓電源設(shè)備。并且在顯色過程中，要注意操作規(guī)范，保證顯色效果一致，從而準(zhǔn)確測量侵入深度。

快速氯離子遷移系數(shù)法（RCM法）

實(shí)驗(yàn)步驟：該方法試件通常是直徑為100mm、厚度為50mm的圓柱體。將試件兩側(cè)分別放置在陰極和陽極溶液池中，陰極池為氫氧化鈉溶液，陽極池為氯化鈉溶液，然后施加電壓，使氯離子遷移到混凝土中。試驗(yàn)結(jié)束后，將試件劈開，測量氯離子滲透深度，計(jì)算氯離子遷移系數(shù)。

解決方案：在測試前，要確保試件密封良好，避免溶液在試驗(yàn)過程中滲漏而影響結(jié)果。并且試件的制作過程要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，保證其尺寸精度和質(zhì)量均勻性。

不同水泥類型混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)

不同水灰比混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)

不同養(yǎng)護(hù)條件下混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)

不同礦物摻合料摻量混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)

不同齡期混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)