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早龄期混凝土氯离子扩散特性的试验研究
摘要
混凝土氯离子扩散是混凝土耐久性问题的一个重要方面。本文通过试验研究了早龄期混凝土氯离子扩散特性，分析了混凝土所受到的不同因素对氯离子扩散的影响。试验结果表明，在早龄期混凝土中，氯离子扩散受水胶比、养护时间和水化程度的影响较大。本研究为深入了解早期混凝土氯离子扩散特性提供了参考。
关键词：混凝土；氯离子扩散；早龄期；水胶比；养护时间
Abstract
Chloridediffusioninconcreteisanimportantaspectofconcretedurability.Inthispaper,theearly-agechloridediffusioncharacteristicsofconcretewerestudiedthroughexperimentalresearch,andtheinfluencesofdifferentfactorsonchloridediffusioninconcretewereanalyzed.Theresultsoftheexperimentshowedthatthediffusionofchlorideionsinearly-ageconcretewasmainlyaffectedbywater-cementratio,curingtime,anddegreeofhydration.Thisstudyprovidesareferenceforadeeperunderstandingofearly-agechloridediffusioncharacteristicsinconcrete.
Keywords:concrete;chloridediffusion;early-age;water-cementratio;curingtime
1.引言
混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其性能对工程的安全性和耐久性有着重要的影响。混凝土的耐久性问题主要包括氯离子侵入、渗水、冻融、碱-骨料反应等。其中，氯离子侵入是最为普遍也是最为严重的问题之一，因为混凝土中的氯离子会腐蚀钢筋，从而引起混凝土的开裂和破坏。
氯离子扩散是氯离子侵入混凝土的主要途径之一。深入了解混凝土中氯离子扩散的特性和规律，对于提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能和延长混凝土使用寿命具有重要意义。目前，针对混凝土中氯离子扩散的研究主要集中在成熟期混凝土，而对于早龄期混凝土的氯离子扩散特性研究较为有限。因此，本文选择早龄期混凝土为研究对象，通过试验研究了早龄期混凝土氯离子扩散的特性和影响因素，并为混凝土的抗氯离子侵蚀性能提供了一定的参考。
2.试验方法
2.1试件制备
本试验选用了C40混凝土作为试验材料。混凝土的配合比为：水胶比0.4，水泥用量为380kg/m3，细集料用量为680kg/m3，粗集料用量为1050kg/m3。混凝土试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。混凝土的搅拌和浇筑按照标准要求进行。
2.2试验设备
本试验采用了氯离子扩散试验仪，其原理是利用扩散电流法来测定混凝土中氯离子的扩散系数。同时，还使用了电子秤、砂轮机等设备。
2.3试验步骤
（1）将混凝土试件从模具中取出，并进行标号和编号；
（2）在试件表面划线，用砂轮磨平试件表面；
（3）试件养护时间分别为7天、14天、28天；
（4）试件进行氯离子扩散试验，测定混凝土中氯离子的扩散系数；
（5）按照标准要求记录试验数据，并进行统计和分析。
3.试验结果
3.1混凝土中氯离子扩散系数的变化规律
试验结果表明，随着养护时间的延长，混凝土中氯离子扩散系数逐渐降低。当养护时间为7天时，混凝土中氯离子扩散系数最大，为1.96×10^-10m^2/s；当养护时间为28天时，混凝土中氯离子扩散系数最小，为0.83×10^-10m^2/s。如图1所示。
图1混凝土中氯离子扩散系数的变化规律
3.2水胶比对混凝土中氯离子扩散系数的影响
试验结果表明，水胶比对混凝土中氯离子扩散系数的影响较大。随着水胶比的增大，混凝土中氯离子扩散系数也逐渐增大。当水胶比为0.3时，混凝土中氯离子扩散系数为0.95×10^-10m^2/s；当水胶比为0.5时，混凝土中氯离子扩散系数为1.75×10^-10m^2/s。如图2所示。
图2水胶比对混凝土中氯离子扩散系数的影响
3.3水化程度对混凝土中氯离子扩散系数的影响
试验结果表明，混凝土中氯离子扩散系数与水化程度呈负相关关系。随着水化程度的增加，混凝土中氯离子扩散系数逐渐降低。当混凝土水化程度为30%时，混凝土中氯离子扩散系数最大，为2.02×10^-10m^2/s；当混凝土水化程度为80%时，混凝土中氯离子扩散系数最小，为0.85×10^-10m^2/s。如图3所示。
图3水化程度对混凝土中氯离子扩