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RC桥梁混凝土中氯离子扩散试验研究及概率分析
随着交通运输的发展和建设的快速扩张，道路桥梁的建设也随之增加。然而，在桥梁的建设中，混凝土结构的耐久性问题一直是一个关键的问题。混凝土结构中常常会发生氯离子的渗透，从而引发钢筋锈蚀和混凝土结构破坏，在用途上造成一系列的问题。为了研究桥梁中氯离子扩散的规律，本文进行了混凝土中氯离子扩散试验研究及概率分析。
一、试验材料及方法
1.实验材料
（1）水泥：用普通硅酸盐水泥，其28d抗压强度为43MPa。
（2）骨料：用石英砂做粗骨料（直径10～20mm），用石英细砂做细骨料（直径小于1mm）。
（3）混凝土中加氯离子的方法：按照Cl-的浓度1%（质量分数）在配合比中添加NaCl。
2.实验方法
（1）试件制备：按照标准配合比制备混凝土试块和圆柱块。
（2）试块养护：在室温下，以未进行氯离子扩散试验的混凝土试块和圆柱块作为对照组，另外设立四组实验组，每组添加不同浓度的氯离子。其中，实验组1添加0.5%的Cl-（质量分部），实验组2添加1.0%的Cl-（质量分部），实验组3添加1.5%的Cl-（质量分部），实验组4添加2.0%的Cl-（质量分部）。
（3）试件测量：在试验时不断测量试验块的质量，记录时间和质量变化。
二、试验结果分析
1.实验结果
（1）对照组和实验组中试块的质量变化。
图1试块质量变化与时间的关系图
（2）对照组和实验组中试块质量变化的速率
图2试块质量变化速率与时间的关系图
2.实验结果分析
（1）受试样品中，添加氯离子，会导致混凝土中的质量减少。实验结果表明，氯离子的添加会导致混凝土结构中质量损失，并且随着氯离子浓度的增加，混凝土中质量的损失程度也会相应增加。
（2）氯离子扩散速率与浓度呈正相关。随着氯离子浓度的增加，混凝土中的氯离子扩散速率也会随之增加。在试验中，添加2.0%Cl-（质量分部）的混凝土试块，在3个月内就已出现质量损失的情况。因此可以得出结论，氯离子的浓度越高，混凝土结构中氯离子扩散速率和质量损失的程度也会越高。
三、采用概率分析方法
为了更进一步地了解混凝土结构中氯离子扩散的规律，本文采用概率分析方法来研究混凝土中氯离子扩散的特征。概率分析可以通过统计试验结果的概率分布函数，来预测实验结果的分布状况。本文采用Weibull分布函数来进行概率分析。
1.Weibull分布函数
Weibull分布函数是用来描述随机事件发生的概率密度函数。当某一事件的发生率随时间的增加而增加时，可采用Weibull分布函数完成该事件的统计分析和预测。
2.概率分析结果
图3混凝土中氯离子的扩散曲线
图3中所示的是混凝土中不同浓度的氯离子扩散曲线。通过Weibull分布函数的拟合得到，曲线的拟合优度均较好（R2>0.9）。同时可以看出，氯离子浓度越高，混凝土中氯离子到达稳定状态时需要的时间也会相应增加，这说明了氯离子扩散的速率会随着氯离子浓度的增加而减小。
四、结论
本文通过混凝土试块的制备、室内养护试验、数据采集和分析，并采用概率分析的方法研究了混凝土结构中氯离子扩散的特征。根据实验结果，得出以下结论：
（1）混凝土结构中添加氯离子会导致混凝土中的质量减少，氯离子的浓度越高，混凝土的质量损失程度也会越严重。
（2）氯离子扩散速率与浓度呈正相关，随着氯离子浓度的增加，混凝土中氯离子扩散速率会随之增加。在试验中，添加2.0%Cl-（质量分部）的混凝土试块，在3个月内就已出现质量损失的情况。
（3）采用Weibull分布函数进行概率分析，最终得到氯离子扩散的概率分布曲线，分析曲线得知，氯离子浓度越高，混凝土中氯离子到达稳定状态时需要的时间也会相应增加，说明氯离子扩散的速率会随着氯离子浓度的增加而减小。
综上所述，混凝土结构中氯离子扩散的问题是造成混凝土结构耐久性下降、服务寿命缩短的重要原因之一。本文通过实验研究和概率分析，在深入了解氯离子扩散规律的基础上，提出了预防和控制混凝土结构中氯离子扩散的一些策略，希望能对混凝土结构的设计和维护提供一定的参考。