本發(fā)明涉及混凝土抗氯離子滲透性能，特別涉及一種珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法。

背景技術(shù)：

1、海洋島礁遠離陸地，建筑材料匱乏，利用珊瑚廢棄物制備混凝土為這一難題提供了行之有效的解決途徑。在南海島礁嚴酷的“高溫、高濕、高鹽”環(huán)境下，準確評估珊瑚混凝土氯離子擴散系數(shù)是開展珊瑚混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的關(guān)鍵。

2、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范中，推薦采用快速氯離子遷移系數(shù)法來測試混凝土氯離子電遷移系數(shù)?？焖俾入x子遷移系數(shù)法的原理是通過在混凝土試件兩端設(shè)置電場，加速氯離子在混凝土內(nèi)部的遷移，電場加速結(jié)束后，將混凝土試件進行劈裂，在混凝土試件的斷面上噴灑硝酸銀agno3溶液，利用agno3與cl-生成agcl白色沉淀的化學原理，測量氯離子在混凝土試件中遷移的深度，最后根據(jù)遷移深度計算氯離子電遷移系數(shù)。

3、由于珊瑚石和珊瑚砂含有較高的氯離子含量，利用其制備的混凝土的本底氯離子含量大于0.1%，agno3溶液噴灑在珊瑚混凝土試件斷面上，白色沉淀agcl將會覆蓋整個斷面，使得氯離子在混凝土中的電遷移深度難以通過常規(guī)手段測量，最終導致無法獲取氯離子電遷移系數(shù)?。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，能夠準確測定珊瑚混凝土氯離子電遷移系數(shù)，從而科學評估珊瑚混凝土結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境等含氯介質(zhì)中的耐久性。

2、根據(jù)本發(fā)明實施例的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，包括：

3、獲取珊瑚混凝土試件，將珊瑚混凝土試件進行真空保水處理；

4、獲取陽極溶液槽和陰極溶液槽，將珊瑚混凝土試件安裝于陽極溶液槽和陰極溶液槽之間，向陽極溶液槽注入naoh溶液，向陰極溶液槽注入nacl溶液，以使珊瑚混凝土試件同時浸沒于naoh溶液和nacl溶液中，施加電流持續(xù)預(yù)設(shè)通電時間；

5、干燥珊瑚混凝土試件，沿氯離子電遷移方向?qū)ι汉骰炷猎嚰M行逐層磨粉，以獲取珊瑚混凝土試件的粉樣；

6、對粉樣進行預(yù)處理，測定粉樣的氯離子含量測試值；

7、獲取粉樣的取樣深度，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值以及取樣深度獲取珊瑚混凝土試件的本底氯離子含量；

8、根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值、本底氯離子含量以及取樣深度獲取珊瑚混凝土試件的表面氯離子濃度；

9、預(yù)設(shè)靶向位置的氯離子含量，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值、本底氯離子含量、靶向位置的氯離子含量以及取樣深度獲取靶向位置；

10、獲取通電電壓、通電時間、陰極溶液槽和陽極溶液槽的在通電時間內(nèi)的平均溫度以及標準試件的高度，結(jié)合靶向位置、靶向位置的氯離子含量、表面氯離子濃度計算獲取珊瑚混凝土電遷移系數(shù)。

11、根據(jù)本發(fā)明實施例的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，至少具有如下有益效果：首先通過真空飽水處理確保珊瑚混凝土試件達到飽和狀態(tài)，隨后在naoh陽極溶液和nacl陰極溶液構(gòu)成的電解槽中施加直流電場，加速氯離子遷移過程。在電場作用結(jié)束后，沿氯離子遷移方向逐層取樣以實現(xiàn)對各深度層氯離子含量的精確測定，通過數(shù)據(jù)擬合消除本底氯離子干擾，準確計算出表面氯離子濃度和靶向滲透深度，最終結(jié)合電場參數(shù)和溫度條件得到真實的氯離子電遷移系數(shù)，從而避開了傳統(tǒng)顯色法的局限，通過準確獲取珊瑚混凝土中氯離子電遷移深度，測定珊瑚混凝土氯離子電遷移系數(shù)，進而解決高本底氯離子含量的混凝土中電遷移系數(shù)難以測定的問題，為島礁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計和維護提供了重要的技術(shù)支撐。

12、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，對粉樣進行預(yù)處理，包括：研磨粉樣；將完成研磨后的粉樣進行過篩，獲取珊瑚混凝土試件的細目粉樣；將細目粉樣進行60℃的真空干燥。

13、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值以及取樣深度獲取珊瑚混凝土試件的本底氯離子含量，包括：獲取珊瑚混凝土試件粉樣的氯離子含量測試值；獲取珊瑚混凝土試件粉樣的取樣深度；將珊瑚混凝土試件粉樣的氯離子含量測試值以及取樣深度進行曲線擬合，獲取第一擬合曲線；獲取第一擬合曲線的極小值，根據(jù)第一擬合曲線的極小值確定本底氯離子含量。

14、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值、本底氯離子含量以及取樣深度獲取珊瑚混凝土試件的表面氯離子濃度，包括：獲取氯離子含量測試值和本底氯離子含量；根據(jù)氯離子含量測試值和本底氯離子含量計算獲取修正后的氯離子含量；根據(jù)修正后的氯離子含量以及取樣深度進行曲線擬合，獲取第二擬合曲線；根據(jù)第二擬合曲線計算獲取珊瑚混凝土試件表面氯離子濃度。

15、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值、本底氯離子含量、靶向位置的氯離子含量以及取樣深度獲取靶向位置，包括：獲取靶向位置的預(yù)設(shè)氯離子含量；基于第二擬合曲線，根據(jù)靶向位置的預(yù)設(shè)氯離子含量計算獲得靶向位置。

16、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，靶向位置的預(yù)設(shè)氯離子含量為0.05%。

17、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，獲取通電電壓、通電時間、陰極溶液槽和陽極溶液槽的在通電時間內(nèi)的平均溫度以及標準試件的高度，結(jié)合靶向位置、靶向位置的氯離子含量、表面氯離子濃度計算獲取珊瑚混凝土電遷移系數(shù)，其中，珊瑚混凝土電遷移系數(shù)采用如下公式計算：

18、

19、式中，為靶向位置的氯離子含量，為表面氯離子濃度，為，為通電時間，為通電電壓，為氣體常數(shù)，為法拉第常數(shù)，為陰極溶液槽和陽極溶液槽的在通電時間內(nèi)的平均溫度，為氯離子的化合價的絕對值，為標準試件的高度，為靶向位置。

20、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，珊瑚混凝土試件由未經(jīng)淡水清洗的珊瑚骨料和珊瑚砂制備而成。

21、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，將珊瑚混凝土試件置入真空保水設(shè)備中進行真空保水處理，包括將珊瑚混凝土試件置于真空保水設(shè)備中，在8mpa的壓力下處理1小時。

22、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，向陽極溶液槽注入摩爾濃度為0.3mol/l的naoh溶液，向陰極溶液槽注入質(zhì)量濃度為10%的nacl溶液。

23、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，應(yīng)用于珊瑚骨料混凝土，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，對粉樣進行預(yù)處理，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值以及取樣深度獲取珊瑚混凝土試件的本底氯離子含量，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值、本底氯離子含量以及取樣深度獲取珊瑚混凝土試件的表面氯離子濃度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，根據(jù)粉樣的氯離子含量測試值、本底氯離子含量、靶向位置的氯離子含量以及取樣深度獲取靶向位置，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，靶向位置的預(yù)設(shè)氯離子含量為0.05%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，獲取通電電壓、通電時間、陰極溶液槽和陽極溶液槽的在通電時間內(nèi)的平均溫度以及標準試件的高度，結(jié)合靶向位置、靶向位置的氯離子含量、表面氯離子濃度計算獲取珊瑚混凝土電遷移系數(shù)，其中，珊瑚混凝土電遷移系數(shù)采用如下公式計算：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，珊瑚混凝土試件由未經(jīng)淡水清洗的珊瑚骨料和珊瑚砂制備而成。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，將珊瑚混凝土試件置入真空保水設(shè)備中進行真空保水處理，包括將珊瑚混凝土試件置于真空保水設(shè)備中，在8mpa的壓力下處理1小時。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，其特征在于，向陽極溶液槽注入摩爾濃度為0.3mol/l的naoh溶液，向陰極溶液槽注入質(zhì)量濃度為10%的nacl溶液。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法，屬于混凝土抗氯離子滲透性能技術(shù)領(lǐng)域，本珊瑚骨料混凝土氯離子電遷移系數(shù)的測定方法包括獲取珊瑚混凝土試件，將珊瑚混凝土試件進行真空保水處理；將珊瑚混凝土試件安裝于陽極溶液槽和陰極溶液槽之間，施加電流持續(xù)預(yù)設(shè)通電時間；沿氯離子電遷移方向獲取珊瑚混凝土試件的粉樣；測定粉樣的氯離子含量測試值；獲取珊瑚混凝土試件的本底氯離子含量；獲取珊瑚混凝土試件的表面氯離子濃度；獲取靶向位置；計算獲取珊瑚混凝土電遷移系數(shù)。本發(fā)明能夠準確地獲取珊瑚混凝土中氯離子電遷移深度，并據(jù)此測定珊瑚混凝土氯離子電遷移系數(shù)，解決高本底混凝土中氯離子滲透深度難以測定的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：趙家琦,李嘉民,劉梅梅,范志宏,劉洗
受保護的技術(shù)使用者：中交四航工程研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15