混凝土气体渗透性的评价方法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2014年第5期(总第295期)混凝土理论研究Number5in2014(TomlNo．295)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2014．05．002混凝土气体渗透性的评价方法研究张士萍’，张厚先’，张才南，李延波。(1．南京工程学院建筑工程学院，江苏南京211167；2．江苏省交通工程集团有限公司苏州分公司，江苏苏州215031；3．盐城工学院材料工程学院，江苏盐城224051)摘要：采用多孑L介质扩散机制推导出

2、混凝土的气体渗透系数，并比较了CO：和o两种气体在混凝土中扩散能力。通过加速碳化试验研究了气体渗透系数与碳化深度的关系。试验结果发现CO气体在粉煤灰混凝土中的扩散能力较O气体差，并且混凝土试件的28d碳化深度随着粉煤灰掺量的增加均呈现减小的趋势。采用多孔介质扩散机制推导出来的气体扩散系数不能完全表征混凝土的碳化性能。关键词：多孔介质；气体渗透性；碳化中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2014)05—0006—04Researchonmeasurementofairpenetrationin

3、concreteZHANGShipingI,ZHANGHouxian，ZHANGCainan2LIYanbo(1．DepartmentofArchitectureCivilEngineering，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China；2．SuzhouTransportationEngineefingGroupCo．，Ltd，JiangsuProvincial，Suzhou215031，China；3．SchoolofMaterialsEngineering，Yanch

4、engInstituteofTechnology，Yancheng224051，China)Abstract：Airpermeabilitycoefficientofconcretematerialswascalculatedbasedondiffusionmechanismofporousmedium，anddiffusionratesofCO2and02wereanalysed．Therelationshipbetweenairpermeabilitycoefficientandcarbonationdepthwasals

5、oinvestigatedbyaccel—erateexperiment．ResultsshowthatthediffusionrateofCO2islowerthanthatofO2．Carbonationdepthdecreasedwithincreaseofflyash．Car-bonationperformanceofconcretecannotbededucedbyairpermeabilitycoefficientbasedondiffusionmechanismofporousmedium．Keywords：po

6、rousmedium；airpermeability；carbonation确，但由于设备复杂且精确捕捉极微量气体十分困难，因0引言此应用较少；而压力梯度法则是通过在密闭容器内施加一渗透性是决定混凝土耐久性至为关键的一个因素，很定的压力(一般通过抽真空形成负压)，由于混凝土试件表多危及混凝土结构耐久性的反应，如冻胀破坏、碱集料反面和内部存在孔隙，气流在压力梯度下经过一定时间渗透应、硫酸盐腐蚀、软水腐蚀、碳化反应、氯离子锈蚀等一系使密闭容器内的压力或真空度发生变化，通过测试一定时列反应，都直接或间接与混凝土的渗透性好坏相关。可以

7、间后容器内压力变化值再应用Darcy定律即可求出气体说，渗透l生是混凝土耐久性的第一道防线。因此，对混凝土在混凝土中的渗透系数，但由于Darcy定律计算得到的渗的渗透l生进行评价，对提高混凝土的耐久性具有重要意义。透系数(单位m2或m／s)与由Fick定律计算得到的扩散系混凝土的渗透性，笼统地说是指气体、液体或离子受压力、化数(单位m2／s)在量纲上有差别，这样就无法直接用渗透系学势或电场作用在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度[--。数计算CO或O通过保护层扩散到钢筋表面的浓度及时碳化是影响混凝土耐久性的重要因素之一，凡是暴

8、露间，因而也就无法预测或计算钢筋混凝土使用寿命嘲。常用于空气中的混凝土结构均有可能发生碳化反应回。混凝土的气体有CO：、O：、N等，事实上CO在混凝土中的渗透的抗碳化性能可以采用气体渗透性来表征。气体渗透性越其实就是碳化的过程，而O、N：也是常用的气体。1999年，大，渗入到