氯离子在水泥基孔隙中的扩散模型研究.doc


氯离子在水泥基孔隙中的扩散模型研究#
邱欣,梁哲兵,慕儒**
(河北工业大学土木工程学院,天津 300401)
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摘要:本文对氯离子在水泥基材料中的扩散过程进行分析,将环境因素与多孔材料自身特性
分别考虑,建立了简化扩散模型。比较模型计算和实验测试,二者结果基本一致。运用建立
的模型,分别分析了环境因素和孔隙特征对离子传输性能的影响。
关键词:氯离子;水泥基材料;扩散模型
中图分类号:TU528. 01
Diffusion model of chloride ion in cement-based materials
QIU Xin, LIANG Zhebing, MU Ru
(School of Civil Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)
Abstract: In this paper, the diffusion process of chloride ion in cement-based materials is analyzed.
Based on the analysis, a simplified diffusion model is established. In the model, the influence of
the environment condition (degree of saturation) and the characteristic of pores in concrete are
considered separately. Comparing the results from the model proposed and tests, good agreement
is obtained. Using the model, the influence of the degree of saturation of pores in concrete and the
porosity of concrete is assessed separately.
Key words: Chloride ion;Cement-based materials;Diffusion model
0 引言
我国幅员辽阔,拥有很长的海岸线,沿海地区基本建设规模很大,对新建工程的耐久性
必须予以重视。沿海地区混凝土结构耐久性损伤的最主要原因是混凝土中的钢筋锈蚀,其最
直接的原因就是氯离子侵蚀。引起氯离子侵蚀的另一个重要原因是除冰盐,广大北方地区冬
季为了保证交通畅达与公共安全,雪后在公路路面撒“融雪剂”除雪除冰。目前我国使用的
“融雪剂”,主要成分仍然是氯盐。由此可见,我国面临的氯盐对混凝土耐久性影响的问题
是十分严峻的。
氯离子对钢筋混凝土最大的危害是当其侵入混凝土后,引发钢筋的锈蚀,降低耐久性,
减少使用年限。氯离子一般以扩散方式进入混凝土内部,理想状态的扩散可以用 Fick 定律
描述和分析。对于氯离子在水泥基这种多孔材料中的扩散,往往同时考虑环境因素(温度、
相对湿度、饱和程度等)和孔隙特征(孔隙率、孔径大小等)