鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱測(cè)試混凝土表面氣離子濃度

   氣離子擴(kuò)散是由氣離子的濃度差引起的，表面氯離子濃度越高，內(nèi)外部氣離 子濃度差就越大，擴(kuò)散至混凝土內(nèi)部的氯離子就會(huì)越多。而混凝土結(jié)構(gòu)表面氯離 子濃度除了與環(huán)境條件有關(guān)外，還與混凝土自身材料有關(guān)。
   水下區(qū)、潮差區(qū)、浪雅區(qū)和大氣區(qū)都有各自的氯離子源。水下區(qū)的氯離子源 主要來(lái)自海水，比較穩(wěn)定，但對(duì)于有河流注入的海灣處受到淡水的影響，會(huì)隨著 季節(jié)而變化；潮差區(qū)和浪娥區(qū)的氯離子源來(lái)自于潮汝和波浪，隨周期而變化；大 氣區(qū)的氯離子源主要是海洋上面的大氣環(huán)境，也比較穩(wěn)定。就長(zhǎng)期而言，整個(gè)區(qū) 域的氯離子源是恒定的，不同的季節(jié)，實(shí)際表面的氯離子濃度會(huì)有波動(dòng)。
   室內(nèi)人工氣候模擬試驗(yàn)，要在短期時(shí)間內(nèi)考慮表面氯離子濃度。對(duì)于混凝土 表面處于溶液飽和狀態(tài)(水下區(qū))的表面濃度很快能夠達(dá)到穩(wěn)定值；而非飽和狀態(tài) (浪派和潮差區(qū))表面濃度隨時(shí)間而增加。Stephen⑴，皿&181101^312】和余紅發(fā)13】分別根 據(jù)檢測(cè)結(jié)果得出表面氣離子濃度隨時(shí)間的變化規(guī)律：
G為表面氯離子濃度，Co為穩(wěn)定后的表面氯離子濃度值，r為時(shí)間，單位年。
   考慮影響混凝土表面氯離子濃度眾多因索的隨機(jī)性，Kim和Markt4]給出了不同環(huán) 境中表面氯離子濃度的概率分布模型，對(duì)于浪雅區(qū)和瀬海大氣區(qū)處的表面氯離子 濃度值符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布。其中考慮了每天的潮枚變化、雨水的作用和出海口海 水中的氯離子含量隨著豐水期和枯水期內(nèi)河流量的增減而變化，當(dāng)海水中氯離子 濃度高于表層混凝土孔隙液中的氯離子濃度時(shí)，外界氯離子通過(guò)濃度差向混凝土 內(nèi)部滲透，G隨浸泡時(shí)間的增加而增長(zhǎng)；當(dāng)海水濃度小于混凝土孔隙液中的氯離 子濃度時(shí)，形成向外界的反滲透，Cs隨浸泡時(shí)間的增加而降低。
目前室內(nèi)人工氣候模擬試驗(yàn)還無(wú)法獲得表面氯離子濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系， 主要原因是試驗(yàn)時(shí)間比較短，表面氛離子濃度沒(méi)有達(dá)到一個(gè)接近穩(wěn)定的值。浪濺 區(qū)試驗(yàn)時(shí)間最長(zhǎng)，但得到的普通混凝土試塊有效數(shù)據(jù)也只有五組，擬合存在一個(gè) 精度的問(wèn)題本文引入了80113«—變量識(shí)(識(shí)=0.5*1/^^">，可以建立混凝土中氯 離子濃度隨Bohzm_變量識(shí)的函數(shù)，Tumidajskil5)采用數(shù)學(xué)模型來(lái)擬合所有數(shù)據(jù)-
C = C,〜 (4-4)其中：C為氯離子濃度，（：(>為氣離子濃度值，Jfc為擬合系數(shù)。這種方法能夠解 決短期試驗(yàn)沒(méi)有獲得足夠數(shù)據(jù)的問(wèn)題。
人工氣候模擬試驗(yàn)的水下區(qū)普通混凝土 ZPSC和現(xiàn)場(chǎng)水下區(qū)的ZPSC,擬合結(jié) 果見(jiàn)表4.7。
表47水下區(qū)試驗(yàn)擬合結(jié)果

區(qū)域	試塊	混凝土質(zhì)量）	k	R2	備注
室內(nèi)水下區(qū)	ZPSC	0.30	0.9529	0.928	(p值單位mmAP
現(xiàn)場(chǎng)水下區(qū)	ZPSC	0.15	1.692	0.82	<p 值單位 inm/d籣5

浪濺、潮差區(qū)普通混凝土 QPLAS，CPCA和先期加速試驗(yàn)的C30干濕循環(huán)試 驗(yàn)(假定純擴(kuò)散從7.5mm處開(kāi)始)擬合結(jié)果見(jiàn)表4.8。
 
 

區(qū)域	試塊	混凝土質(zhì) 量）	k		備注
室內(nèi)浪濺區(qū)	QPLAS	1.147	2.142	0.9520	f 值單位mm/tf5
室內(nèi)潮差區(qū)	CPCA	0.620	2.169	0.9772	(p值單位irnnAP
先期加速試驗(yàn)	C30	1.428	0.6812	0.90	(p值單位mm/d?

 
1、飽和狀態(tài)下混凝土表面氯離子濃度較快達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，值大小與混凝土 材料和外界溶液濃度有關(guān)?，F(xiàn)場(chǎng)水下區(qū)的海水濃度隨季節(jié)而變化，目前只有6跟 10月份的數(shù)裾，擬合結(jié)果不是太理想。建立現(xiàn)場(chǎng)海水濃度隨時(shí)間變化的函數(shù)對(duì)得 到室內(nèi)人工氣候模擬試驗(yàn)和自然暴露試驗(yàn)的相似性關(guān)系有很大重要性。
2、根據(jù)公式當(dāng)深度為0或者暴露時(shí)間無(wú)窮大時(shí)，P值為0,當(dāng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和公 式擬合度高時(shí)，可以認(rèn)為是表面氯離子濃度值：對(duì)于飽和狀態(tài)的純擴(kuò)散過(guò)程來(lái) 說(shuō)，該值可以作為表面氯離子濃度值；而對(duì)于非飽和狀態(tài)，由于混凝土表層一定