[发明专利]一种基于水胶比监测的混凝土抗氯离子渗透性超前预测方法

说明书

本发明提供了一种水胶比监测的混凝土抗氯离子渗透性超前预测方法，包括以下几个步骤：(1)制备不同水胶比的混凝土试验试件，测试其实测水胶比；(2)分别测试不同水胶比的混凝土试验试件的28天和56天的氯离子扩散系数；(3)拟合实测水胶比与氯离子扩散系数之间的特征关系曲线；(4)测试现场新拌混凝土的水胶比，依托特征关系曲线，计算该现场新拌混凝土28天和56天龄期时的氯离子扩散系数以获得氯离子扩散系数预测值；(5)判断该混凝土抗氯离子渗透性是否达到规范或设计要求。本发明在现场混凝土浇筑前可预测硬化混凝土的抗氯离子渗透性，对不满足规范或设计要求的混凝土可及时进行调整，可避免传控制方法的滞后性所带来的潜在经济损失。

技术领域

本发明涉及一种基于水胶比监测的混凝土抗氯离子渗透性超前预测方法，属于混凝土耐久性质量控制技术领域。

技术背景

处于侵蚀环境下的混凝土结构，混凝土的耐久性关键参数——混凝土氯离子扩散系数必须满足规范或设计控制指标的要求，否则混凝土结构难以达到设计使用寿命。在实际施工过程中，混凝土施工质量控制应该落实到耐久性设计指标上，从而保障工程建设品质和寿命。混凝土氯离子扩散系数与原材料性能、材料组成以及养护过程等因素有关，其中材料组成中的水胶比是影响混凝土氯离子扩散的最主要因素之一。通常情况下，在其他配合比参数不变时，混凝土的氯离子扩散系数随水胶比的上升而提高。

在工程施工过程中，由于受到天气变化、计量偏差等因素的影响，混凝土中的骨料等含水率波动较大，导致现场拌合混凝土的水胶比发生波动，并造成混凝土抗氯离子渗透性等耐久性参数产生差异，混凝土结构的耐久性质量难以保障满足设计要求。在现行施工规范中，如《水运工程混凝土质量控制标准》(JTS 202-2-2011)和《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ 201-2005)，硬化混凝土耐久性质量控制是通过测试混凝土施工过程中留置试件的28天或56天氯离子扩散系数来进行的。现有混凝土耐久性质量控制过程与工程施工同时进行，一旦留置试件的耐久性指标测试结果未达到规范或设计要求，相应的补救措施有限，可能造成较大的经济损失。因此，现行的混凝土耐久性质量控制方法具有一定的滞后性，不能完全满足混凝土工程施工质量控制需求。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提出一种基于新拌混凝土水胶比监测的混凝土抗氯离子渗透性超前预测方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

(1)针对现场混凝土构件设计配合比，保持原材料及配合比中胶凝材料、碎石、减水剂用量不变，并保持拌合用水和砂的质量和不变，改变水和砂的质量比例以制备不同水胶比的混凝土试验试件，并测试混凝土试验试件的实际水胶比值以获得实测水胶比；

(2)分别测试不同水胶比的混凝土试验试件的28天和56天的氯离子扩散系数；

(3)根据步骤(1)的实测水胶比及步骤(2)测得的氯离子扩散系数，分别拟合该混凝土构件基于固定的原材料及配合比中胶凝材料、碎石、减水剂用量情况下不同实测水胶比下与混凝土28天和56天龄期时氯离子扩散系数之间的特征关系曲线；

(4)在该混凝土构件施工过程中，测试现场新拌混凝土的水胶比，依托步骤(3)中的特征关系曲线，计算该现场新拌混凝土28天和56天龄期时的氯离子扩散系数以获得氯离子扩散系数预测值；

(5)将所述氯离子扩散系数预测值与规范或设计要求中规定的控制值进行比较，判断该混凝土抗氯离子渗透性是否达到规范或设计要求。