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《低溫建筑技術雜志》2014年第五期

1試驗程序

1．1室內浸泡和現場暴露試驗腐蝕溶液為從青海察爾汗鹽湖運回的鹽湖鹵水，用等離子光譜測定的化學成分件見表2。試驗干濕循環制度:恒溫60℃烘箱烘8h，室溫下冷卻2h，浸泡50h;作為一次干濕循環;同時在鹽湖鹵水中進行自然浸泡試驗。

1．2混凝土取樣和氯離子分析測試混凝土梁分別置于試驗室鹽湖鹵水中和鹽湖現場進行試驗，腐蝕22個月后，將鋼筋混凝土梁運回試驗室，80℃烘干24h，冷卻到室溫后，用鉆頭對干燥的鋼筋混凝土構件分層取樣，深度依次為0～5mm、5～10mm、10～15mm、15～20mm和20～25mm。每個構件鉆孔的數量為8個，對于收集的混凝土粉末，用孔徑0．16mm的方孔篩過篩，以除去粗顆粒。自由氯離子濃度(Cf)采用水溶法溶樣，其化學分析方法參照國家交通部標準JTJ270－98《水運工程混凝土試驗規程》。

2試驗結果及分析

2．1鋼筋混凝土梁氯離子隨深度變化規律由圖1、2(a)、(b)是鋼筋混凝土梁自由氯離子濃度和結合氯離子濃度均隨擴散深度的增加而降低，隨著混凝土強度的增加而降低，相同深度情況下，鹽湖鹵水浸泡環境下的氯離子濃度高于鹽湖現場暴露的氯離子濃度。這是因為鹽湖鹵水浸泡，加快了氯離子滲透的速度。同時由于擴散的是一個緩慢的過程，所以氯離子的濃度隨著深度增加而降低。利用數值軟件進行回歸分析可得，自由氯離子和結合氯離子濃度與擴散深度均呈指數函數關系，如式(1)和式(2)所示:散深度，mm。表3給出各鋼筋混凝土梁在不同試驗環境下的自由氯離子和結合氯離子的試驗常數。

2．2氯離子結合能力與擴散深度的變化規律混凝土的氯離子結合能力R定義為:

2．3浸泡和現場暴露鋼筋混凝土梁氯離子結合能力相關性系數以參數K為氯離子結合能力相關性系數，因此K值可按式(5)計算:式中，K為氯離子結合能力相關性系數;RI和Rdw分別為在鹽湖浸泡環境下和干濕循環環境下的氯離子結合能力;aI，aDW，βI和βDW均為試驗常數其值見表4，a和b為試驗常數見表4所示;x為氯離子擴散深度，mm。從表4可知，參數a和b均隨著混凝土抗壓強度的增大而降低，因此可以建立抗壓強度與參數a和b的回歸方程。將式(8)代入式(5)得到浸泡氯離子結合能力、混凝土抗壓強度和擴散深度與暴露氯離子結合能力的關系式(9)式中，RI和RDW分別為在長期浸泡和干濕循環環境下的氯離子結合能力;fC是混凝土抗壓強度，MPa，x是氯離子擴散深度，mm。

3結語

(1)通過自然浸泡試驗和干濕循環試驗，自由氯離子濃度和結合氯離子濃度均隨擴散深度的增加而降低，隨著混凝土強度的增加而降低，同深度情況下，干濕循環的氯離子濃度高于自然浸泡的氯離子濃度(2)在氯離子環境下，自由氯離子濃度、結合氯離子濃度、氯離子結合能力與擴散深度均符合指數函數關系，由回歸得到的相關系數非常顯著。(3)隨著氯離子擴散深度和混凝土的抗壓強度的增加，氯離子結合能力相關性系數K呈指數函數形式遞減，混凝土的抗壓強度超過40MPa，K值均大于1，研究成果可用于短期的預測實體結構不同深度內的氯離子結合能力，長期的需要進一步的研究。

作者：李長成張立明何忠茂單位：吉林交通職業技術學院甘肅土木工程科學研究院