氯离子对混凝土的影响

氯离子的腐蚀性是导致混凝土结构过早破坏的主要因素，因此需要针对氯盐腐蚀作用开展混凝土结构耐久性设计。然而当前的混凝土结构耐久性设计规范缺少定量计算模型，难保证设计的混凝土结构在环境腐蚀作用下达到预定服役寿命要求。鉴于此，研究建立混凝土结构耐久性分析和设计的定量计算模型具有重要的学术意义和工程应用价值。开展混凝土结构耐久性定量设计的重要途径是混凝土服役寿命计算方法。目前评估氯盐侵蚀下混凝土服役寿命和耐久性的方法主要有两类，即氯离子扩散系数法和电通量法。氯离子扩散系数法主要通过试验测得混凝土的氯离子扩散系数，然后根据 Fick 第二定律建立混凝土结构耐久性和服役寿命的计算模型。该方法尽管便于定量计算混凝土结构服役寿命，但是测试混凝土的氯离子扩散系数不太方便，且试验结果受测试方法的影响大。电通量法通过在规定的电压和通电时间内测得混凝土的电通量来评估混凝土结构的耐久性，具有操作简便、试验周期短、结果稳定等优点，已经成为国际上定性评价混凝土抗氯盐侵蚀性能的常用方法。美国 ASTMC1202 标准、我国海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTJ 2752000)、铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB 100052010/J 11672011)(以下简称为铁路规范)、普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T 500822009)等都推荐采用该方法。其中铁路规范根据结构所处环境的腐蚀作用等级规定了混凝土的电通量限值，以此保证结构的耐久性。但由于混凝土电通量与服役寿命之间缺少定量关系模型，导致目前难以利用电通量法开展混凝土结构耐久性定量评估和设计。目前国内外通常根据单一批次的试验数据拟合建立混凝土电通量和氯离子扩散系数的关系模型，而已有研究表明，试验条件的不同使得实测数据和研究结果之间存在差异性和离散性，从而使得这些关系模型具有一定的局限性。因此有必要对目前文献中的不同模型数据加以搜集整理，利用数理统计和回归分析方法克服材料性能和试验条件导致的差异，建立具有广泛适用性的关系模型。