溶液成分對混凝土中氯離子擴散系數影響的研究綜述

宋子健,蔣林華

(1.河海大學土木與交通學院,江蘇南京 210098;2.河海大學力學與材料學院,江蘇南京 210098)

鋼筋混凝土結構結合了鋼筋和混凝土的特點,造價較低,是土木工程的首選形式[1]。過去人們對混凝土耐久性問題認識不足,大量鋼筋混凝土和預應力混凝土構筑物常常因其鋼筋銹蝕而導致破壞,給國民經濟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]。合理評估氯化物的侵入性能及混凝土壽命是確保氯鹽環境中鋼筋混凝土結構耐久性的首要任務[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的孔溶液中的運輸,氯離子在混凝土中的侵入機制包括擴散機制、對流機制和電遷移機制等[5]。擴散機制是氯離子侵入混凝土的主要機制。大部分的擴散行為都是用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散過程,Fick定律所描述的擴散系數也并非常數,而是溶液成分的函數。弄清溶液成分影響混凝土中氯離子擴散的復雜機理,掌握溶液成分影響混凝土中氯離子擴散的規律,對準確評估鋼筋混凝土結構耐久性有著重要意義。

1 溶液成分影響混凝土中氯離子擴散系數的基本理論

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