受力状态下混凝土试件氯离子侵蚀试验
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铑构加阅与对欠
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《 巍左 技 末 》 ０１ ５ 第８期 ２１ 年第 期总 ８
受 力状态下 混凝 土试件 氯离子侵 蚀试验
李 国平
（ 同济大学桥梁工程 系 上海 Ｉ
摘
胡方健
吴用 贤
２ ０９ ００ ２）
２ ０ ９ ２同济大学建筑设计院桥梁分 院 上海 ００２
１ 概 述
有大 量混凝 土结 构处 于氯盐 环境 之 中 ，例 如 在 海 洋环境 、冬 季 除冰盐 作用 下 的混 凝 土桥 梁 、
１９ ），计算模型 （ ｕｔ ｓｎｎｎ ｎ ｏｍ ， ５ ９ Ｐ ａ ｔ ａｏ ｄ ａｕ ａ ａａ ａ Ｓ
２ ０５； Ｚｈ ｎ ｎ ｏ ｎ ｓ ２ ０ ０ ａ ｇａ ｄ Ｌ ｕ ｉ ， ０ ９； Ｖａ ｎ ａ ｐ ｒ ｌ ｄＴｒ ｐ ｅ ， ａ
要： 氯离子侵入而导致 的钢筋锈蚀现象是混凝土结构的常见病 害之一 ，因此混凝土抵抗氯离子侵入 的能
力对其耐久性有 重要影响 。进行氯 离子侵蚀试验是研究 氯离子侵入规律 的有效 手段 ，但 目前 的研究成果大
部分是针对无应 力状态下 的普通混凝 土 ，对处于受力状态 下的混凝土研究很少 。为了研 究受力状态下混凝
和黄素辉 （ ０７ ２０ ）的试验数据来看 ，拉应力状态 下的氯离子扩散速度最快 ，无应力状态次之 ，压 应力状态最小 ，并得出 ：在拉应力状态下 ，氯离
Ｈｏｔｎ ００ ａｄｅｇ ｏ ，２０ ；Ｓｎｂｒ等人 ，１９ ；Ｈａｕ和Ａ— ｏ ９８ ｑｅ ｌ
Ｋ ａ ｔ ９９ ｅ 人 ，２ ０ ；Ｋ ｕｈｋ ｓ ｍ， ｈ ｉ ９ ；Ｈ 薛 ａ１ ０ ０ ａ ｓｉ 和Ｉ ａ ｌ
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人 ，１ ８ ；Ｊ ｕ ｓｙ ９ ８ ａ ｕ 等人 ， ９ ６ ａ 和Ｔ ａ ，１ ９ ；Ｈ ｑ ｅ １９ ；Ｔ ｏ ａ和Ｂ ｍ ｏｔ，１９ ；Ｌ Ｎ 等人 ， ９ ２ ｈ ｍ ｓ ａ ｆ ｈ ９９ Ｅ Ｇ ｒ
２ ０ ；Ｍａ ｋ ｃ ｎｅ ００ ｃ ｅ ｈ ｉ和Ａｌｘ ｎ ｅ ，１ ９ ；Ｈ ｎ 和 ｅａｄ ｒ ７ ９ ｏｇ
失 ，很多 都是 由于混 凝 土耐久 性不 足造成 的。混
面 。本 文将 以试 验 为基础 ，研究氯 离子 在高 强度 ． 混凝 土 中 的侵 蚀规 律 。
目 的氯离子侵蚀试验大部分都是针对无应 前 力状态和一般强度等级的钢筋混凝土 ，关于在受
力状 态下 和较 高强度 混凝 土 的研 究还 很少 。在实 际结 构 中 ，混凝 土通 常处 于受力 状态 ，氯离 子在 各种受 力状 态 和不 同应 力水 平下 的侵蚀 规律 是有
规律 也有 一定 的差 异 。 林 毓 梅 和 冯 琳 （１ ９５） 、 ＫＯ ｉ 等 人 ９ ｎｎ
（１ ９ ９ ８）、Ｇ ｗ ｉ ａａ 等 人 （ ０ ０）、涂 永 明 ｏ ｒｐ ｌｎ ２０
离子侵蚀模拟试验 （ 林毓梅和冯琳 ，１９ ；Ｋ ｎ ９５ ｏｉ ｎ 等人 ，１９ ；Ｇ ｗ ｉ ｌ 等人 ，２０ ；涂永 明， ９８ ｏｒ ａ ｎ ｐａ ００ ２０ ；何世钦 ，２０ ；黄素辉 ，２０ ；Ｇ ａｅ 等 ０２ ０４ ０７ ｈｎｍ
凝土的抗氯离子渗透 ｆ是其耐久ｆ的关键指标之 生 生
一
，
氯离子 扩散 试验研 究 是解决 此 问题 的基础 。பைடு நூலகம்
针对 日益严重的氯盐腐蚀现象 ，国内外学者进行
了研究 ，并 取得 了一 系列 成果 ，这 主要集 中在 氯
差别的。随着社会的发展 ，高强混凝土得到了广 泛应用 ，特别是桥梁工程。由于其组分与一般强 度等级混凝土有所不 同，氯离子在其 内部的侵蚀
１ ９ ；Ａ 一 ｈ ｊ ， １ ９ ；Ｂ ｄ ｒ ０ ３ ａ ｅ ９ ４ １ Ｋ ａａ ９ ７ ａ ｅ ，２ ０ ；Ｐ ｇ 等
（ ０２）、何世 钦 （ ０４）和黄 素辉 （ ０７）分 ２０ ２０ ２０
别进行 了混凝土试件在受力状态下 的氯离子侵蚀
试 验 。 总 体 来 看 ，涂 永 明 （ ０ ２）和 黄 素 辉 ２０ （ ０７）的试 验 较为全 面 ，对试 件进行 了无 应力 ２０ 和拉 、压应 力状 态下 的试 验 。从 涂永 明 （ ０２） ２０
海港码头混凝土结构 、近海地区的混凝土建筑 、
盐 碱地 区的混凝 土基 础等 。氯 离子侵 入混 凝 土结
构 内部 ，破坏钢筋钝化膜 ，引起钢筋锈蚀 、结构 承载力下降和耐久性降低 ，这是混凝土结构失效 的一个主要原因。各国每年因维修 、加固受损混 凝土结构而花费了大量资金 ， 造成巨大的经济损
２０ ；Ｋ ｎ等人 ，２０ ；Ａ ｎ ０８ ｏｇ ０ ２ ｎ等人 ，２０ 和扩 ０９） 散机 理研究 （ ｏ ｄ ，１ ９ ；Ｂ ｓ ｅ ｒ 人 ， Ｂ ｄ ｙ ９ ９ ａ ｈ ｅ等
２ ０ ；Ｃ ｅ 和Ｅ ｎ ９ ５ ｅ ｉｅ ９ ５）等方 ０ １ ｈ ｅ ｕ ，１ ９ ；Ｎ ｖｌ ，１ ９ ｌ
人 ，２ ０ ０ ８）、实 测 试 验 （ ｏ ｔ ａ ｄＡｐ ｌｔｎ Ｃ ｓａ ｎ ｐｅｏ ，
２ ０ ；Ｓ ｔ等人 ，２ ０ ；Ｃ ｓ ｏ 人 ，２ ０ ； ０ ２ ｍｉ ｈ ０ １ ａｔ 等 ｒ ０ １ Ｐｕ ａｄ 人 ，２０ ｏｐｒ等 ０６）、影 响因素 （ ｎａ等 人 ， Ｍａｇｔ
土 的抗氯离 子侵入性能 ，对混凝 土进行 了盐溶液浸泡 和盐雾试验 ，得 出未 开裂 的试 件在不 同水灰 比、受力 状态 、应力水平 和作用环境下 的试 验结果 ，并对其进行对 比分析 。试验结果表 明 ：减小 水灰 比能提高混凝 土 的抗氯离 子侵蚀能力 ；在拉应力 状态下的氯离子含 量 比无应力状态下 的要多 ；在 压应力状态下 的氯离子 含量取决于压应力水平 ；盐溶 液浸泡环境对混凝土结构 的作用 比盐雾严 重得 多。 关键词 ： 混凝土 氯离子侵蚀 应力状态 浸泡 盐雾
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摘
胡方健
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２ ０９ ００ ２）
２ ０ ９ ２同济大学建筑设计院桥梁分 院 上海 ００２
１ 概 述
有大 量混凝 土结 构处 于氯盐 环境 之 中 ，例 如 在 海 洋环境 、冬 季 除冰盐 作用 下 的混 凝 土桥 梁 、
１９ ），计算模型 （ ｕｔ ｓｎｎｎ ｎ ｏｍ ， ５ ９ Ｐ ａ ｔ ａｏ ｄ ａｕ ａ ａａ ａ Ｓ
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要： 氯离子侵入而导致 的钢筋锈蚀现象是混凝土结构的常见病 害之一 ，因此混凝土抵抗氯离子侵入 的能
力对其耐久性有 重要影响 。进行氯 离子侵蚀试验是研究 氯离子侵入规律 的有效 手段 ，但 目前 的研究成果大
部分是针对无应 力状态下 的普通混凝 土 ，对处于受力状态 下的混凝土研究很少 。为了研 究受力状态下混凝
和黄素辉 （ ０７ ２０ ）的试验数据来看 ，拉应力状态 下的氯离子扩散速度最快 ，无应力状态次之 ，压 应力状态最小 ，并得出 ：在拉应力状态下 ，氯离
Ｈｏｔｎ ００ ａｄｅｇ ｏ ，２０ ；Ｓｎｂｒ等人 ，１９ ；Ｈａｕ和Ａ— ｏ ９８ ｑｅ ｌ
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目 的氯离子侵蚀试验大部分都是针对无应 前 力状态和一般强度等级的钢筋混凝土 ，关于在受
力状 态下 和较 高强度 混凝 土 的研 究还 很少 。在实 际结 构 中 ，混凝 土通 常处 于受力 状态 ，氯离 子在 各种受 力状 态 和不 同应 力水 平下 的侵蚀 规律 是有
规律 也有 一定 的差 异 。 林 毓 梅 和 冯 琳 （１ ９５） 、 ＫＯ ｉ 等 人 ９ ｎｎ
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海港码头混凝土结构 、近海地区的混凝土建筑 、
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２ ０ ；Ｃ ｅ 和Ｅ ｎ ９ ５ ｅ ｉｅ ９ ５）等方 ０ １ ｈ ｅ ｕ ，１ ９ ；Ｎ ｖｌ ，１ ９ ｌ
人 ，２ ０ ０ ８）、实 测 试 验 （ ｏ ｔ ａ ｄＡｐ ｌｔｎ Ｃ ｓａ ｎ ｐｅｏ ，
２ ０ ；Ｓ ｔ等人 ，２ ０ ；Ｃ ｓ ｏ 人 ，２ ０ ； ０ ２ ｍｉ ｈ ０ １ ａｔ 等 ｒ ０ １ Ｐｕ ａｄ 人 ，２０ ｏｐｒ等 ０６）、影 响因素 （ ｎａ等 人 ， Ｍａｇｔ
土 的抗氯离 子侵入性能 ，对混凝 土进行 了盐溶液浸泡 和盐雾试验 ，得 出未 开裂 的试 件在不 同水灰 比、受力 状态 、应力水平 和作用环境下 的试 验结果 ，并对其进行对 比分析 。试验结果表 明 ：减小 水灰 比能提高混凝 土 的抗氯离 子侵蚀能力 ；在拉应力 状态下的氯离子含 量 比无应力状态下 的要多 ；在 压应力状态下 的氯离子 含量取决于压应力水平 ；盐溶 液浸泡环境对混凝土结构 的作用 比盐雾严 重得 多。 关键词 ： 混凝土 氯离子侵蚀 应力状态 浸泡 盐雾
