[发明专利]一种间接测定混凝土氯离子扩散系数的方法

说明书

本发明公开了一种间接测定混凝土氯离子扩散系数的方法，包括以下步骤：试件制备；电迁移试验：在电迁移试验中，试件筒中注入KOH溶液，试验槽中注入含NaI的KOH溶液；碘离子扩散深度测定；对碘离子扩散深度进行修正，换算成氯碘离子扩散深度；用获得的氯碘离子扩散深度计算氯离子扩散系数。本发明建立测量混凝土碘离子扩散系数的试验方法，试验过程中，不受混凝土内部氯离子的影响，通过对碘离子扩散深度的修正获得较高的数据精度，可以用于对内掺型混凝土结构和已受氯离子侵蚀结构进行耐久性设计和寿命预测。

[ 技术领域]

本发明涉及测定混凝土氯离子扩散系数的方法，尤其涉及一种间接测定混凝土氯离子扩散系数的方法。

[ 背景技术]

混凝土结构的耐久性本质上取决于离子或分子以液体或气体的形式进入或穿过材料的过程，结构寿命取决于这些物质进入混凝土的速度。有害性介质侵入混凝土的过程主要受混凝土渗透性的影响。“渗透性”这个词被广泛地使用，在一般的情况下通常指影响介质侵入的特性。氯离子扩散系数对于预测扩散速度有关键的影响。目前最常用的方法还是非稳态电迁移试验（RCM），通过测量阳极电解液初始和最终温度的平均值(T)，试件高度(h),氯离子扩散深度(xd) 和通电试验时间（t），计算混凝土试件的氯离子快速扩散系数,表达式如下：

该方法试验周期短、试验仪器简单、操作方便，而且直接根据氯离子侵入混凝土深度的测量值来导出扩散系数，而不是通过电量、电阻或电导的测定，优点较多，在国际上被广泛采用，我国的《混凝土结构耐久性设计与施工指南》也推荐使用。但RCM 实验要求混凝土内部不含氯离子。如果在实验之初混凝土内部已经含有氯离子，在RCM 的实验过程中，内部氯离子将产生两种作用：①在电场环境下它们会发生迁移；②它们也和指示剂反应。这两种作用会影响到RCM 实验结果的准确性，严重时采用RCM 的实验方法将不能测出氯离子扩散系数。

如上所述，在进行RCM 实验的过程中，结构内含氯离子也会在电场作用下迁移，并且会和指示剂发生反应。这两种作用都会影响到RCM 实验结果的准确性，当混凝土结构中内含的氯离子超出一定限值，采用RCM 的实验方法将不能测出结构的氯离子扩散系数，因此，现在的试验方法不能用于以下两种情况：一、内掺型氯离子混凝土结构渗透系数的测定; 二、已受氯离子侵蚀混凝土结构渗透系数的测定。但是，在实际工程中，这部分结构氯离子扩散系数的测定尤为重要。

本申请人于2012 年1 月13 日曾向国家知识产权局提交了名称为“一种混凝土中碘离子渗透深度的测定方法”的发明专利申请（申请号为：201210010833.7），该试验过程不受混凝土内部氯离子的影响，过程简单快速；但是，碘离子渗透深度的测定还不能直接代替氯离子扩散系数来进行应用。

利用碘离子扩散系数代替氯离子扩散系数的解决方案在“New method measure

the rapid migration coefficient of chloride-contaminated concrete(cementand

research, 2004,34:421-427)”一文中有所阐述。但是，该文认为碘离子扩散系数和氯离子扩散系数的作用相同，将碘离子扩散系数简单地替代氯离子扩散系数来评价内含氯离子混凝土抵抗离子扩散的能力必然会对混凝土的耐久性设计和寿命预测产生很大的误差。

[ 发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种间接测定混凝土氯离子扩散系数的方法，可以用于在现有条件下对内掺型氯离子混凝土结构和已受氯离子侵蚀混凝土结构等内含氯离子混凝土结构渗透系数的测定，以准确评价内含氯离子混凝土抵抗离子扩散的能力，且有足够的精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种间接测定混凝土氯离子扩散系数的方法，包括以下步骤：