[发明专利]一种不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数的快速评估方法

说明书

本发明公开了一种不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数的快速评估方法，包括：将混凝土试件放入非稳态电迁移试验装置中，通过快速氯离子迁移系数法测得混凝土试件的氯离子迁移系数数据；建立迁移系数关于养护龄期的表达式；得到与养护龄期相关的系数n的表达式；得到描述不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数用非线性数学模型，该模型为养护龄期和暴露时间的函数形式。本发明基于试验建立非线性数学模型可以快速评估不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数，能够解决现有的氯离子自然扩散试验费时费力以及现有氯离子扩散系数模型存在缺陷的问题。

技术领域

本发明涉及海洋环境下混凝土耐久性评估技术领域，具体而言涉及一种不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数的快速评估方法，通过快速氯离子迁移系数法，建立氯离子扩散系数表达式，快速评估不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数。

背景技术

海洋环境中的混凝土结构由于受到氯盐侵蚀而降低耐久性甚至破坏，严重影响混凝土结构的使用寿命。在实际工程中，对于某些结构例如海上平台、海底隧道、海岸堤等，这些混凝土结构在氯盐环境下的耐久性不仅受到暴露于氯盐环境时间的影响，还受到施工过程中养护龄期的影响，现有的关注点普遍集中在暴露于氯盐环境的时间上，很少集中于养护龄期。因此，重点关注养护龄期对氯离子扩散的影响，找到一种快速评估氯离子扩散系数的方法对海洋混凝土耐久性评估和延长使用寿命具有重要意义。

2019.10.22公开的专利号为CN110361302A的发明中提及了一种测定混凝土氯离子扩散系数的方法，包括：(1)制备试件；(2)养护试件：将试件完全浸泡在含有氯离子的现场卤水下或埋置在盐渍土中；(3)钻孔取样：取出试件拭干表面水份或清除盐渍土，在试件两个相对侧面的对角线的固定位置取样，从试件两个相对侧面采集不同深度的混凝土样品；(4)化学分析：测定样品中不同氯离子扩散深度总氯离子浓度和自由氯离子浓度；(5)氯离子扩散参数数据处理：根据各平均深度自由氯离子浓度、混凝土表面自由氯离子浓度及混凝土内部的初始氯离子浓度制作扩散深度一浓度曲线，根据氯离子三维扩散模型和三维SAS进行回归分析，计算混凝土在不同腐蚀条件下表观氯离子扩散系数。

现有测定氯离子扩散系数的方法仍然主要基于自然扩散法，该方法需对混凝土进行长时间的浸泡，再通过逐层磨粉、浓度滴定、数据拟合等步骤，得到混凝土的氯离子扩散系数，过程复杂，消耗的时间和人力较多。同时现有的氯离子扩散系数模型主要考虑了暴露时间的影响，很少考虑养护龄期和暴露时间共同作用的影响。因此难以针对实际环境进行氯离子扩散系数的计算以及耐久性的分析。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数的快速评估方法，基于快速氯离子迁移系数法建立非线性数学模型快速评估不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数，能够解决现有的氯离子自然扩散试验费时费力以及现有氯离子扩散系数模型存在缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种不同养护龄期混凝土氯离子扩散系数的快速评估方法，所述快速评估方法包括以下步骤：

S1，将混凝土试件放入非稳态电迁移试验装置中，通过快速氯离子迁移系数法测得混凝土试件的氯离子迁移系数；

S2，根据步骤S1所得的氯离子迁移系数数据，建立迁移系数关于养护龄期的表达式：

式中：T为养护龄期，D₀为参考迁移系数，a₁、b₁为参数；

S3，根据步骤s1所得的氯离子迁移系数数据，得到与养护龄期相关的系数n的表达式：

式中：c₁、d₁为参数；