《內含氯離子混凝土碘離子快速擴散係數研究》是依託深圳大學，由劉軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：內含氯離子混凝土碘離子快速擴散係數研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉軍
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在對鋼筋混凝土結構進行耐久性評估和壽命預測時，氯離子擴散係數是一項重要依據，目前常通過外加電壓加速試驗來測定。但要求混凝土內不含氯離子，這是因為內部氯離子也會在電場作用下遷移，同時也和指示劑發生反應，這些都會影響到實驗結果的準確性，因此工程中內含氯離子混凝土擴散係數的測定迫切需要解決。本課題以解決實際工程問題為目標，建立測定內含氯離子混凝土結構滲透係數試驗的新方法，試驗使用碘離子代替氯離子作為滲透離子，在自然浸泡和電場加速的環境中，研究碘離子在內含氯離子混凝土中的擴散過程，並通過XRD等實驗分析反應產物的化學、物理構成，水泥水化漿體微結構的變化和發展，孔結構的形成及特徵等，從微觀上解釋離子的滲透規律和結合機理，與氯離子的擴散過程和結合進行對比，建立相關性擴散模型，在非穩態電遷移試驗(RCM)的基礎上建立RIM試驗方法。並探索新試驗方法在實際工程中的套用，為實際套用提供理論基礎和實踐數據。
結題摘要
滲透性能對於混凝土的壽命預測、耐久性設計與施工具有重要的意義，但對於內含氯離子混凝土試件，RCM的試驗方法不再適用。為克服試驗過程中試件內含氯離子對測試結果的影響，客觀評價已受氯鹽作用混凝土的耐久性能，本項目採用碘離子代替氯離子作為試驗的滲透離子，運用混凝土材料學、物理化學等基本原理，通過巨觀試驗和微觀測試分析，重點研究了碘離子在混凝土中的遷移過程和結合機理，並與氯離子在混凝土中的傳輸過程進行對比分析，在此基礎上提出基於碘離子傳輸特徵的混凝土滲透性快速評價試驗方法。 取得的主要研究成果如下： (1)系統分析了碘離子和氯離子作用對混凝土微觀孔結構、表層滲水性能及水化漿體的影響，發現碘離子和氯離子對混凝土材料的作用有相似的效果，而且混凝土工程的服役環境及自身的材料組成都不含碘離子的特徵，確定了碘離子代替氯離子作為試驗滲透離子的有效性。 (2)研究了澱粉-碘酸鉀顯色法對測量碘離子滲透深度的有效性，以及水灰比和粉煤灰摻量對顯色邊界濃度的影響，對比分析了碘離子和氯離子顯色邊界濃度的相關性規律。 (3)引入浸泡溶蝕係數和離子滲透係數2個參數，建立了綜合考慮離子結合能力、擴散係數的時間依賴性、服役環境和離子特性的混凝土離子擴散新方程，解決了不同離子在混凝土中擴散的問題，根據碘離子和氯離子實際擴散過程的試驗結果驗證了新方程的有效性。 (4)對比研究了自然浸泡下，碘離子和氯離子在混凝土中的沉積量和滲透深度的變化規律，滲透深度相同時，碘離子的累計沉積量大於氯離子，水灰比越大，沉積量的差值也越大，隨著滲透深度的增加，碘離子和氯離子的累計沉積量逐步接近；發現滲透深度與水灰比的關係密切，可以使用含有水灰比的冪函式來反映滲透深度的變化規律。 (5)基於碘離子在混凝土中的傳輸特性和RCM的試驗原理，進一步完善了了採用碘離子評價混凝土滲透性的快速試驗方法；引入顯色深度修正係數，能將RIM試驗結果轉換為RCM結果；試驗證明，RIM的試驗方法可以測量內含氯離子混凝土試件的離子快速滲透係數。
