表B45混凝土抗氯离子渗透电通量法试验报告
电通量法测试纤维混凝土抗氯离子渗透性能的试验研究
电通量法测试纤维混凝土抗氯离子渗透性能的试验研究丛晓红;丛晓强;张玉栋;白启敬【摘要】氯离子渗透造成钢筋混凝土锈蚀,引起混凝土的结构破坏和耐久性不良.选取多种纤维作为研究对象,配合硅灰使用,采用电通量法来进行纤维混凝土的抗氯离子性能对比试验研究.试验结果表明:纤维种类、矿物掺合料等因素均会提高混凝土抗氯离子渗透性能.【期刊名称】《河北建筑工程学院学报》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】4页(P48-51)【关键词】混凝土;抗氯离子渗透;电通量;纤维;硅灰【作者】丛晓红;丛晓强;张玉栋;白启敬【作者单位】河北建筑工程学院,河北张家口075000;赤峰锐邦建筑工程有限公司,内蒙古赤峰024000;河北建筑工程学院,河北张家口075000;河北建筑工程学院,河北张家口075000【正文语种】中文【中图分类】TU5当今国内外土木工程界一致认为，钢筋锈蚀是引起混凝土结构破坏和耐久性问题的首要因素.引起钢筋锈蚀的主要原因有混凝土的碳化、氯离子引起的钢筋去钝化以及酸性介质引起的钢筋腐蚀.工程实践和现有文献指出，氯离子渗入混凝土是造成钢筋锈蚀的最重要原因.在大多地区，冬季在公路、桥梁上喷洒大量的除冰盐，对钢筋混凝土的锈蚀破坏很大.一些沿海地区由于其特殊的环境及其施工不当，问题尤为突出.氯离子进入混凝土的方式主要有两种，一是作为混凝土拌合物的组分掺入混凝土中，包括水泥中含的氯化物、某些工程使用的海砂中的氯化物、拌合水中氯化物、化学外加剂中的氯化物等；另一种是环境中的氯离子通过混凝土的宏观、微观缺陷侵入混凝土中，主要有以下几种方式：(l)扩散作用，氯离子从浓度高的地方向浓度低的地方移动；(2)渗透作用，在水压力作用下，盐水向压力较低的方向移动；(3)毛细管作用，含有氯离子的溶液向混凝土内部移动；(4)电化学迁移，在存在电位差的前提下，氯离子向电位高的方向移动.大量的试验研究表明，上述四种氯离子侵入混凝土的方式中，扩散被认为是最主要的侵入方式.氯离子在混凝土中的迁移渗透可以采用很多方法来进行测试.按试验测定周期将混凝土抗氯离子渗透试验方法分为三种：慢速法、快速法和其他方法.本文中采用的是快速法中的电量法(库伦法)，电通量法是1981年由Whiting提出的通过施加外电场来加速测量氯离子渗透性的方法，该方法分别于1983年和1991年被AASHTO T277和ASTM C1202标准采用，已成为当前国际上最有影响的混凝土氯离子渗透性试验方法之一，其实质是测定饱水混凝土的电导率.电通量越小，混凝土抗氯离子渗透性能越好.本文尝试采用电通量法探索纤维种类、矿物掺合料等因素对纤维混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律.1.1 原材料碳纤维：长度19 mm，抗拉强度1000 MPa，弹性模量100 Gpa，断裂伸长率15%.玄武岩纤维：长度19 mm，抗拉强度2169 MPa，弹性模量129 Gpa，断裂伸长率1.68%.聚丙烯纤维：长度19 mm，抗拉强度560 MPa，弹性模量5600 Mpa，断裂伸长率22.3%.硅灰：活性指标≥90%，比表面积15000～27000 m2/kg,需水量比≥85%水泥：42.5级普通硅酸盐水泥.粗骨料：碎石，连续粒级4.75～19 mm.细骨料：河砂，细度模数2.8.减水剂：萘系，掺量1%.水：本实验中的水分为两种水.一种是拌制混凝土用的水为普通自来水；第二种是电通量实验时做真空饱水用的纯净水.1.2 配合比设计考虑到混凝土强度等级对抗氯离子渗透能力的影响，并结合前期相关试验，本文中混凝土选择C40强度等级，矿物掺合料硅灰掺量为8%，各种纤维掺量均为1.0g/L.1.3 试件制备按规定方法拌制混凝土，将拌合物添加到电通量实验试件模具中，然后把模具放到振实台上振实、抹平、编号.考虑到我国混凝土试件的模具和操作方便，以及为了与RCM法能够通用模具，标准规范试件直径(99～101) mm，厚度为(48～52) mm的范围，与美国ASTMC1202的规定基本一致.本实验试件直径为100 mm，厚度为50 mm的混凝土试件.将制作好的试件放入到室温20±2 ℃的养护室中养护28 d.电通量实验需要配制浓度为0.3 mol/L的NaOH溶液和浓度为0.03 g/L的NaCl溶液.电通量试验仪器外加智能真空饱水仪、混凝土电测仪和装有测试软件的电脑等.依次将做好28 d养护的试件从养护室里拿出来，把试件的上表面的水泥浆磨掉后，放在真空饱水仪中进行饱水24 h，如图1所示.试件抽气饱水后装入外加电压池，分别在溶液槽的阴阳极灌入按规定配制的氢氧化钠溶液和氯化钠溶液，然后分别连接到电源的正负极上，如图2.用电测仪测试，最后电脑自动记录数据生成结果.由图3可以清晰地看到：在硅灰的作用下，混凝土的电通量明显小于未加硅灰的混凝土，硅灰作为常用矿物掺合料中粒径较小的品种，其超细填充能力发挥了细化孔隙，增加密实度等作用，这些变化降低了氯离子的渗透速率.图4所示数据为加入四种纤维的混凝土电通量值与未掺纤维的基础试件的百分比，可以看出聚丙烯网状纤维、聚丙烯单丝纤维和碳纤维都有较小的比值，说明它们均在一定程度上提高了抗氯离子渗透性能，其中碳纤维效果最明显，碳纤维良好的抗氯离子渗透性能与其自身良好的物理化学性能有关系；而聚丙烯纤维作为常用的合成纤维，无论是单丝的还是网状的，均可降低电通量值；玄武岩纤维在试验中表现为增加了混凝土的电通量，这是其真实影响还是试验偏差呢，结合图5的试验数据可得出玄武岩纤维降低氯离子渗透的性能并不弱于聚丙烯单丝及网状纤维，造成玄武岩纤维结果异常的原因可能与纤维的结团，分散不均匀有关.图5所示数据为四种纤维与硅灰共同作用时的混凝土电通量值与空白基础试件的百分比，纤维与矿物掺合料共同作用下，其叠加效应明显，混凝土电通量下降明显；呈现出碳纤维>玄武岩纤维>聚丙烯单丝纤维>聚丙烯网状纤维的改善效果.(1)选择硅灰等矿物掺合料提高混凝土抗氯离子渗透性能效果明显.(2)纤维在分散性好、掺量适宜的情况下可降低混凝土电通量，提高抗氯离子渗透性能，其效果与纤维的品种有关.(3)纤维配合硅灰使用时，取得较好的叠加效应，可使混凝土电通量降低60%～80%；纤维的抗氯离子渗透能力顺序为：碳纤维>玄武岩纤维>聚丙烯单丝纤维>聚丙烯网状纤维.【相关文献】[1]冷发光，周永祥.混凝土耐久性及其检测评价方法[M].中国建筑工业出版社，2012[2]邓宗才.高性能合成纤维混凝土[M].科学出版社,2003[3]赵铁军.严酷环境下混凝土结构的耐久型设计[M].中国建材工业出版社,2009[4]沈荣熹,王璋水,等.新型纤维增强水泥基复合材料[M].中国建材工业出版社,2009[5]沈荣熹,崔琦,等.纤维增强水泥与纤维增强混凝土[M].化学工业出版社,2010[6]张明征.高性能混凝土的配制与应用[M].中国计划出版社,2010[7]李艺，赵文.混杂纤维混凝土阻裂增韧及耐久性能[M].科学出版社,2012。
混凝土氯离子电通量测定仪量值溯源方法的研究的研究报告
混凝土氯离子电通量测定仪量值溯源方法的研究的研究报告混凝土氯离子电通量测定仪量值溯源方法的研究摘要：本文主要研究了混凝土氯离子电通量测定仪量值溯源方法。
通过对于混凝土氯离子电通量测定仪的工作原理、测量误差来源及其补偿方法的探究，结合国内外相关研究成果，提出了混凝土氯离子电通量测定仪量值溯源方法的体系架构，包括标准校准程序、检查记录、量值不确定度的评估等环节。
实验验证了该方法的有效性与可行性，具有一定的借鉴意义。
关键词：混凝土氯离子电通量测定仪，工作原理，测量误差，补偿方法，量值溯源方法1. 研究背景随着近年来混凝土结构建设规模的不断扩大，混凝土氯离子电通量测定技术也得到了广泛应用。
然而，由于测定仪器本身的误差以及其他外在因素的影响，混凝土氯离子电通量测定结果可能产生一定的误差，给混凝土结构的质量控制和技术评估带来了一定的困难。
因此，混凝土氯离子电通量测定仪量值溯源方法的研究显得尤为重要。
2. 混凝土氯离子电通量测定仪的工作原理混凝土氯离子电通量测定仪主要是利用了它测量过程中具有离子选择性的膜电极特性，分别从样品表面接触的水分中分离出氯离子，并将电极上的电势变化转换成氯离子浓度的表征。
在测量过程中，需要不断补充标准氧化还原液，以保证电极的稳定工作。
3. 测量误差来源与补偿方法混凝土氯离子电通量测定仪的测量误差主要来源有以下几种：（1）温度的影响：温度的变化会导致测量仪器内部结构的物理特性产生变化，从而影响氯离子浓度的测量结果。
（2）标准溶液的配制误差：因为样品本身的质量差异或仪器本身的设计制造差异，标准溶液的配制误差会导致测量结果的出现偏差。
（3）氯离子的积累效应：长时间连续测量时，氯离子的积累效应也会导致测量值的偏差。
为了消除因此带来的误差，可以采取如下补偿方法：（1）温度补偿：在测量过程中，通过预先测定样品和标准液的温度特性，可以将测量结果进行温度补偿，使得测量结果更加准确。
（2）标准液定期更换：在经过一段时间的使用后，应定期更换标准液，以保证标准液的配制精度及稳定。
混凝土氯离子渗透实验及其对结构耐久性的影响研究
混凝土氯离子渗透实验及其对结构耐久性的影响研究一、研究背景混凝土结构在使用过程中，常常会遭受到氯离子的侵蚀，导致混凝土的物理性能下降，从而影响结构的耐久性。
因此，混凝土氯离子渗透实验成为了混凝土结构耐久性研究的重要内容之一。
本文将从混凝土氯离子渗透实验的原理、方法、实验结果及其对结构耐久性的影响等方面进行全面研究。
二、混凝土氯离子渗透实验原理混凝土氯离子渗透实验是通过分析混凝土中氯离子的扩散规律，来评估混凝土结构的耐久性。
混凝土中的氯离子主要来源于环境中的氯化物，如海水、道路盐等。
当混凝土中的氯化物浓度达到一定程度时，会引起混凝土中的较强化学反应，导致混凝土的物理性能下降，最终影响结构的耐久性。
混凝土氯离子渗透实验主要通过测定混凝土中氯离子的扩散系数来评估混凝土结构的耐久性。
氯离子在混凝土中的扩散过程可以用菲克定律来描述：$$\frac{\partial C}{\partial t}=\frac{\partial}{\partialx}(D\frac{\partial C}{\partial x})$$其中，C为混凝土中氯离子的浓度，t为时间，D为氯离子在混凝土中的扩散系数，x为混凝土中的距离。
通过对混凝土中氯离子浓度随时间和深度的变化进行测定，可以得到氯离子在混凝土中的扩散系数。
混凝土氯离子渗透实验可以使用不同的方法进行，如克服法、浸泡法、电化学法等。
三、混凝土氯离子渗透实验方法1.克服法克服法是一种常用的混凝土氯离子渗透实验方法，该方法使用水压力将氯离子强制驱逐出混凝土，并通过测量混凝土中氯离子的浓度变化来评估混凝土结构的耐久性。
具体实验步骤如下：(1)制备混凝土试样，并在试样中心部位钻一个直径为5mm的小孔。
(2)将试样放入克服法实验装置中，连接高压水源和真空泵。
(3)打开水源和真空泵，使试样内部形成一定的真空度。
(4)关闭水源，打开压缩空气，使试样中的水被强制驱逐出去。
(5)在试样中心的小孔处取样，测量氯离子的浓度。
7 抗氯离子渗透试验(电通量法)资料
2. 混凝土振动台
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3.
混凝土氯离子电通量测定仪及试验用装置
4.
NaCl溶液&容器
2
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（注：质量浓度3%） 5. NaOH溶液& 容器
（注：0.3mol/L） 6. 真空泵（图示：混凝土饱水仪，内置真空泵）
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通过试件的总电通量应换算成直径为95mm试件的电通量值。即：
Qs = Qx × (95 / x) 2
式中： Qs ——通过直径为95mm的试件的电通量（C） ； ； Qx ——通过直径为 x mm的试件的电通量（C） 。 x ——实际试件的直径（mm）
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7.
试件切割机
（注：水冷式金刚锯或碳化硅锯） 8. 其他器材 水砂纸：200#~600# 扭矩扳手
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蒸馏水或去离子水
二 试验试件要求 1. 2. 电通量试验应采用直径Φ（100±1）mm，高度（50±2）mm的圆柱体试件 在试验室制作试件时， 宜使用Φ100mm×100mm或Φ100mm×200mm试模。 骨料最大公称 粒径不宜大于25mm。试件成型后应立即用塑料薄膜覆盖并移至标准养护室。试件应在 （24±2）h内拆模，然后应浸没于标准养护室的水池中。 3. 4. 试件的标准养护龄期应为28d。非标养护龄期可根据设计要求选用56d或84d。 应在抗氯离子渗透试验前7d加工成标准尺寸的试件。 当使用Φ100mm×100mm试件时， 应 从试件中部切取高度为（50±2）mm圆柱体作为试验用试件，并应将靠近浇筑面的试件 端面作为暴露于氯离子溶液中的测试面。 当使用Φ100mm×200mm试件时， 应先将试件从 正中间切成相同尺寸的两部分（Φ100mm×100mm） ，然 后 应从两部分中各切取一个高度 为（50±2）mm的试件，并应将第一次的切口面作为暴露于氯离子溶液中的测试面。 5. 试件加工后应采用水砂纸和细锉刀打磨光滑。
2019混凝土抗氯离子渗透试验电通量法
混凝土抗氯离子渗透试验电通量法一、电通量试验电通量试验是用通过混凝土试件的电通量来反映混凝土抗氯离子渗透性能的试验方法。
本方法适用于中高等强度混凝土的渗透性的评价；不适用于掺有亚硝酸盐和钢纤维等良导电材料的混凝土抗氯离子渗透试验。
混凝土钢筋锈蚀是影响混凝土耐久性的重要原因，氯离子侵蚀是造成钢筋锈蚀的主要原因。
方法：慢速法（浸泡法与扩散槽法）、快速法（电通量法，RCM 电迁移法，NEL电阻（导）率法与扩散槽法及其它。
电通量法属于快速法）检测评定依据：GB/ T 50082- 2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》冀高延崇[2018]52号[1]《延崇高速公路河北段高性能混凝土实施细则》JGJ/T193-2009《混凝土耐久性检验评定标准》二、采用的试验装置、试剂和用具应符合下列规定：1、电通量试验装置应符合图7.2.2-1的要求，并应满足现行行业标准《混凝土氯离子电通量测定仪》JG/T261的有关规定。
2、仪器设备和化学试剂应符合下列要求：1) 直流稳压电源的电压范围应为(0~80)V，电流范围应为(0~10) A。
并应能稳定输出60V直流电压，精度应为士0. 1V。
2) 耐热塑料或耐热有机玻璃试验槽（图7.2.2-2)的边长应150mm，总厚度不应小于51 mm。
试验槽中心的两个槽的直径应分别为89mm 和112mm。
两个槽的深度应分别为41mm和6. 4mm。
在试验槽的一边应开有直径为10m m的注液孔。
3) 紫铜垫板宽度应为（12士2)mm，厚度应为（0.50士0.05)mm。
铜网孔径应为0. 95mm(64孔／cm2）或者20目。
4) 标准电阻精度应为士0.1%；直流数字电流表量程应为（0-20) A，精度应为士0.1%。
5) 真空泵和真空表应符合本标准第7.1.2条的要求。
6) 真空容器的内径不应小于250mm，并应能至少容纳3个试件。
7) 阴极溶液应用化学纯试剂配制的质量浓度为3.0％的NaCl溶液。
混凝土结构实体抗氯离子渗透性能检测报告
混凝土结构实体抗氯离子渗透性能检测报告
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项目名称
施工单位
合 同 段
监理单位
单位工程
检验单位
工程部位
送样日期
检验日期
使用部位
报告日期
桩号范围
构件名称
检测方法
检验依据
温度(℃)
湿度(%)
仪器设备
设计强度
设计抗氯离子渗透性能指标(c)
混凝土配合比每立方米材料用量(kg/m³)
配合外加剂
胶凝材料组分(％)
加气剂
减水剂
粉煤灰
硅灰
磨细矿渣
检验结果
序号
试件编号
试件尺寸
试验日期
龄期
单块值(C)
单块折合标准值(C)
平均值(C)
1
2
3
1
2
3
说明
结论
高性能混凝土抗氯离子渗透性能试验检测记录表
JJ0533
掺合料
品种 掺量 (kg/m ²)
相对氯离子抗渗系 数
备注：
试验：
复核：
日期：
年
月
日
第
页,共
页
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高性能混凝土抗氯离子渗透性能试验原始记录表
试验室名称： 工程部位/ 用途 样品名称 试验依据 试验条件 主要仪器设 备及编号 混 凝 土 技 术 条 件 胶结材料 配合比 配合 坍落度 含气量 水胶比 用量(kg/m 抗氯离 编号 比 (mm) (%) 强度 ³) 子渗透 品种 等级 性能 掺量 (%) 高 性 能 混 凝 土 抗 氯 离 子 渗 透 性 能 检 验 试件 编号 试件 尺寸 养护 条件 成型日期 试件的电阻 （R） 室温下 试件的电导 （S） 换算成20℃下试件 的电导(S) 设计要求 外加剂 委托/ 任务编号 样品编号 样品描述 试验日期 记录编号：
混凝土氯离子自测实验报告
混凝土氯离子自测实验报告一、实验目的本实验旨在通过对混凝土中氯离子含量的测试，来了解混凝土的耐久性和抗氯离子侵蚀能力，为工程建设提供科学可靠的依据。
二、原理与方法混凝土中的氯离子浓度是评估混凝土耐久性的重要指标之一、本实验采用电化学方法进行氯离子的测试，利用氯离子穿透电流通过混凝土的量来判断氯离子浓度的多少。
实验所需材料与设备：混凝土样品，电解池，钢筋，电源，电流计，电解电池，搅拌器，称量器等。
实验步骤：1.准备混凝土样品：将混凝土样品切割成小块，大小适中，尽量避免破坏原有的结构。
2.准备电解池：将电解池清洗干净，并使用柠檬酸溶液擦拭电解池内壁，以保证电解池的洁净度。
3.浸泡混凝土样品：将混凝土样品浸泡在饱和Ca(OH)2溶液中，浸泡时间根据实际需要进行确定，以保证混凝土中的氯离子达到平衡状态。
4.电化学测试：将钢筋作为阳极，混凝土作为阴极，分别连接到电源和电流计上。
设定一定的电流密度，记录在一定时间内的电流值。
5.测试结果分析：根据记录的电流值，通过化学计算方法得到混凝土中的氯离子浓度。
三、实验结果与讨论根据实验数据统计，得到了不同混凝土样品中的氯离子浓度，进而得到了不同混凝土的耐久性情况。
通过对实验结果的分析讨论，可以得出以下结论：1.不同配比的混凝土样品对氯离子的抵抗能力存在差异。
通常情况下，添加矿物掺合材料、减少水胶比以及正确使用外加剂等可以提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力。
2.混凝土中若氯离子浓度过高，容易引起钢筋锈蚀、混凝土龟裂等问题，降低混凝土的使用寿命。
3.对于具体的工程项目，应根据实际情况进行氯离子浓度测试，以评估混凝土的耐久性，并根据实验结果做出相应的工程设计与改进。
四、实验结论本次实验通过电化学方法测试了不同混凝土样品中的氯离子浓度，得出了混凝土的耐久性评估，并得出以下结论：1.不同配比的混凝土具有不同的抗氯离子侵蚀能力。
2.混凝土中若氯离子浓度过高，可能导致混凝土的钢筋锈蚀和龟裂问题。
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混凝土抗氯离子渗透电通量法试验报告表B45
工程名称商砼委托编号
委托单位试验编号
施工单位委托日期
工程部位混凝土结构试验日期
抗压强度等级制作日期
试验依据标准GB/T50082—2009《普通混凝土长期
性能和耐久性能试验方法标准》
龄期
试件标准尺寸
mm
Φ100×50 养护条件标养水泥品种等级代表数量
见证单位取样人
评定依据标准
JGJ/T193—2009
《混凝土耐久性检验评定标准》
见证人
配合比（质量比；水胶比：）
水泥砂石粉煤灰泵送剂水水泥用量kg/m3
电通量Q S( C )
试件编号试块实际尺寸
通过总电量Qx
换算成直径为95mm
的试件的电通量Q S
电通量测定代表值
Q S（C）
1 Φ100×50
2 Φ100×50
3 Φ100×50
检测评定结论
经试验，依据JGJ/T193—2009标准，该配合比预拌混凝土28d电通量为657库伦，抗氯离子渗透性能等级为Q-Ⅳ,氯离子渗透性很低。
主检：审核：批准：
报告日期：2014年01月01日检测单位（章）。