再生混凝土的氯离子渗透试验与耐久性预测模型

在混凝土中，渗透性是一个重要指标，它是指气体、液体或者离子受压力、化学势或者电场作用，在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。尽管混凝土与木材、钢材等其他建筑材料相比，其耐久性较高，然而人们同时也注意到过去几乎所有的海工混凝土结构都是“短命的”。根据海工混凝土建筑物使用年限调查表明，多数仅为30～40年，寿命最短的不到10年，更有甚者在使用一年后就不得不进行修补。与陆地不同海洋环境较为恶劣，海水中约含3.5%的盐，其中主要有钠离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。除了这些可溶性盐外，悬浮在海水表面或溶解于海水中的氧气也促进了混凝土内部的化学反应和电化学反应，并对混凝土结构中的钢筋产生严重的腐蚀作用。由于氯离子所引起的钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性降低的主要原因，氯盐不仅通过对钢筋的锈蚀作用而导致钢筋混凝土结构的破坏，对结构混凝土也有一定的破坏作用，如盐结晶腐蚀、加速冻融破坏及激发碱骨料反应等。大量混凝土结构都是由于钢筋锈蚀，不得不维修或拆除，甚至发生倒塌，造成巨大的经济损失。因此，需要对氯离子侵蚀环境下在役钢筋混凝土结构的耐久性相关问题进行研究。Rasheeduzza-far和Khan比较了水灰比相同的再生混凝土与普通混凝土的渗透性，试验结果表明再生混凝土的渗透性随水灰比的增大而增加。当水灰比较高时，再生混凝土的渗透性与普通混凝土差别不大；当水灰比较小时，再生混凝土的渗透性则约为普通混凝土的3倍。Mandal等人试验研究相同配合比的再生混凝土与普通混凝土的渗透深度和吸水率，试验结果发现普通混凝土的渗透深度和吸水率分别为18mm和4.1%，而再生混凝土的相应指标为25mm和5.9%，分别较普通混凝土增加了38%和44%，表明再生混凝土的抗渗性能较相同配合比的普通混凝土差。

混凝土是孔径各异的多孔体，当其周围介质有压力差 （或浓度差、电位差、温度差等）时，就会有服从流体动力学规律的介质迁移，即渗透。混凝土渗透性的高低反映气体、液体或离子等介质在其中扩散、迁移的难易程度，因此，氯离子渗透性即能反应再生混凝土的抗渗性。

检测混凝土渗透性高低有传统的渗水压法及近来研究的透气法、透水法、电测法等。其中以电测法发展最快，在电测法中又根据测试指标不同，分为电量法、电导率法、电迁移法、极限（或击穿）电压法等。氯离子的扩散系数有两种测定方法：一种是RCM 法，按照德国Aachen工业大学建筑材料研究所采用的氯离子电迁移快速试验方法，测定混凝土中氯离子非稳态快速迁移的扩散系数；另一种是中国土木工程学会标准CCES01—2000中的NEL法，即利用Nernst Einstein方程和NEL型混凝土快速真空饱水饱盐装置及混凝土渗透性电测仪检测混凝土中的氯离子扩散系数D，对混凝土渗透性进行快速评价。(www.xing528.com)

NEL法是中国土木工程学会标准（CCES2004—01）推荐的混凝土氯离子扩散系数快速测定方法，是由清华大学路新瀛教授发明的。此方法利用Nernst Einstein方程和NEL型混凝土快速真空饱水饱盐装置及混凝土渗透性电测仪检测混凝土中的氯离子扩系数NEL，可在5～8min快速测定C20～C100的混凝土氯离子扩散系数，从而真正实现对混凝土渗透性进行快速评价。

本书在再生混凝土抗冻性能试验研究的基础上，分别对冻融前后的再生混凝土进行氯离子渗透试验，分析影响其抗渗性的因素，并对冻融前后混凝土的抗渗性进行比较，分析抗渗性与抗冻性之间的关系，为今后再生混凝土的抗渗性研究提供试验数据。