溶液成分對(duì)混凝土中氯離子擴(kuò)散系數(shù)影響的研究綜述

宋子健,蔣林華

(1.河海大學(xué)土木與交通學(xué)院,江蘇南京 210098;2.河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院,江蘇南京 210098)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋和混凝土的特點(diǎn),造價(jià)較低,是土木工程的首選形式[1]。過去人們對(duì)混凝土耐久性問題認(rèn)識(shí)不足,大量鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)筑物常常因其鋼筋銹蝕而導(dǎo)致破壞,給國民經(jīng)濟(jì)和人民生命安全帶來巨大損失[2]。氯離子的侵入是引起鋼筋銹蝕的首要因素[3]。合理評(píng)估氯化物的侵入性能及混凝土壽命是確保氯鹽環(huán)境中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的首要任務(wù)[4]。

氯離子在混凝土中的侵入過程可以看作氯離子在多孔介質(zhì)的孔溶液中的運(yùn)輸,氯離子在混凝土中的侵入機(jī)制包括擴(kuò)散機(jī)制、對(duì)流機(jī)制和電遷移機(jī)制等[5]。擴(kuò)散機(jī)制是氯離子侵入混凝土的主要機(jī)制。大部分的擴(kuò)散行為都是用Fick定律來描述的。然而即便只考慮氯離子在混凝土孔隙液中的擴(kuò)散過程,Fick定律所描述的擴(kuò)散系數(shù)也并非常數(shù),而是溶液成分的函數(shù)。弄清溶液成分影響混凝土中氯離子擴(kuò)散的復(fù)雜機(jī)理,掌握溶液成分影響混凝土中氯離子擴(kuò)散的規(guī)律,對(duì)準(zhǔn)確評(píng)估鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性有著重要意義。

1 溶液成分影響混凝土中氯離子擴(kuò)散系數(shù)的基本理論

氯離子在混凝土孔隙液中的擴(kuò)散過程是非常復(fù)雜的,用簡單的Fick定律來描述氯離子擴(kuò)散存在著種種問題[6]。要弄清溶液成分影響混凝土中氯離子擴(kuò)散的復(fù)雜機(jī)理,需綜合考慮孔隙溶液和混凝土材料的復(fù)雜特性。……