[发明专利]快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法

权利要求书

1.一种快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：测定混凝土孔溶液pH值；将饱和面干的混凝土试件通过压滤方法在钢模中榨取混凝土的孔溶液，在25℃条件下使用pH计测定混凝土孔溶液的pH值；

步骤二：用NaOH溶液和20℃时饱和的Ca(OH)₂溶液模拟混凝土的孔溶液，通过调整NaOH溶液的摩尔浓度保证溶液的pH值与步骤一中的计算值一致，将预定根建筑钢筋用砂纸除去表面的铁锈，并在10%的柠檬酸三氨溶液中浸泡48小时进行二次除锈处理，然后用滤纸迅速将钢筋表面的残余液体擦拭干净，并分别浸泡在模拟的孔溶液中48小时；之后向模拟溶液中分别加入分析纯NaCl，使溶液中[Cl^-]/[OH^-]值自0.1每间隔0.1增加到0.9，每隔12小时用300倍读数显微镜对钢筋表面进行观察，以确定钢筋是否锈蚀；

步骤三：根据步骤二中的观测结果确定钢筋锈蚀的[Cl^-]/[OH^-]值，并计算此时Cl-的摩尔浓度，作为导致钢筋锈蚀的Cl^-临界浓度值C；

步骤四：取圆形混凝土保护层，用环氧树脂将试件侧面密封，并固定在混凝土渗透性智能测量装置上，装置阴极注入实际氯盐浓度的溶液，阳极注入用蒸馏水配置的0.3mol/LNaOH溶液；

步骤五：选择预定种直流电压作为加速电压，分别进行氯离子加速渗透试验，并开始记录加速渗透试验时间，试验过程中保证阴极溶液中氯盐浓度的相对稳定，测定阳极溶液中氯离子浓度，氯离子浓度达到导致钢筋锈蚀的临界值C时，停止试验并记录试验所用时间t，同时定义该试验时间t为该加速电压下混凝土保护层的加速寿命；

步骤六：以外加直流电压(V_i)为纵坐标，阳极溶液中氯离子浓度达到导致钢筋锈蚀的临界值时所需时间(t_i)为横坐标，拟合得到混凝土保护层使用寿命的加速曲线和加速方程V_i=aln(t_i)+b，其中a、b为常数；

步骤七：将自然状态下氯盐浓度差C_Cl按V_△C=-52.983×(-lgC_Cl)+9.7306转化为电位差V_△C；

步骤八：将自然状态下氯盐浓度电位差V_△C代入加速方程V_i=aln(t_i)+b，即得到该混凝土保护层的寿命t₀。

2.根据权利要求1所述的一种快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法，其特征在于：在步骤二中所述的“将预定根建筑钢筋用砂纸除去表面的铁锈”，是指用9根长100mm、直径6mm建筑钢筋用6号砂纸除去表面的铁锈”。

3.根据权利要求1所述的一种快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法，其特征在于：在步骤三中所述的“根据步骤二中的观测结果确定导致钢筋锈蚀的[Cl^-]/[OH^-]值，并计算此时Cl^-的摩尔浓度，作为导致钢筋锈蚀的Cl-临界浓度值C”，其计算方法如下：假设确定的钢筋锈蚀时[Cl^-]/[OH^-]值为e，即[Cl^-]/[OH^-]=e，式中氢氧根离子浓度在步骤一中已经测定为已知，同时e也已知，氯离子浓度即为：[Cl^-]=[OH^-]×e。

4.根据权利要求1所述的一种快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法，其特征在于：在步骤四中所述的“圆形混凝土保护层”，其圆形直径为100mm。

5.根据权利要求1所述的一种快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法，其特征在于：在步骤四中所述的“圆形混凝土保护层”，其保护层厚度为10mm-50mm。

6.根据权利要求1所述的一种快速预测氯盐环境中钢筋混凝土寿命的方法，其特征在于：在步骤四中所述的“实际氯盐浓度的溶液”，是指钢筋混凝土所处氯盐环境中氯盐的浓度。