一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)資料精選(7)

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近年來隨著新型外加劑的不斷出現(xiàn),混凝土的水灰比越來越小,所測試的試件越來越密實(shí),導(dǎo)致水壓力試驗(yàn)法非常費(fèi)時(shí),而且滲透深度小,計(jì)算也易導(dǎo)致較大誤差。人們希望有一種能加快試驗(yàn)速度的試驗(yàn)方法。因此,通電增加氯離子滲透速度的試驗(yàn)方法為許多研究人員采用。一般而言,抗氯化物滲透性好,往往就意味著抗水及抗氣體滲透性好;反之亦然。當(dāng)然,它們也非完全沒有差別。因?yàn)榭孤入x子滲透性能不僅僅反映材料的致密程度,而且反映混凝土成分與氯離子的化學(xué)反應(yīng),最能直接反映混凝土的耐久性能。
    直流電量法是氯離子滲透試驗(yàn)的代表,它也是AASHTO T277 和ASTM C1202 推薦的測量混凝土滲透性的方法[ 7 ,8 ] .文獻(xiàn)[ 9 ]對(duì)這一方法進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述:將一個(gè)50mm 厚的混凝土圓餅試件用裝在兩個(gè)腔室里的兩個(gè)銅網(wǎng)制成的電極夾緊,氫氧化鈉(013N) 和氯化納(重量3 %) 溶液分別被傾倒在混凝土試樣兩面的腔室里,這樣兩種溶液被混凝土試件分隔開;然后施加60 伏的直流電穿過兩個(gè)表面。每隔30 分鐘監(jiān)測一次電流通過混凝土的情況,持續(xù)試驗(yàn)時(shí)間6 小時(shí);總的電荷庫侖數(shù)由電流—時(shí)間函數(shù)曲線(單位是安培。秒) 下的面積計(jì)算。這一試驗(yàn)的基本原理是,氯化物離子的負(fù)電荷將被吸引到正電極;因此,測試期間電流的傳輸量就是氯化物滲透混凝土的量。上述方法存在的問題之一是在長時(shí)間電壓作用下溶液產(chǎn)生熱量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)受到干擾。為解決這一問題,許多學(xué)者進(jìn)行了探討,例如有的學(xué)者在盛溶液的容器中加了水泵和熱交換器來減少溶液溫升的影響[ 10 ] ;而有的人則采用降低電壓(12 伏) 而延長試驗(yàn)時(shí)間(30 小時(shí)) 的方法降低溶液熱量[ 11 ] ;當(dāng)然,延長試驗(yàn)時(shí)間畢竟不是一個(gè)優(yōu)良的選擇,將導(dǎo)致混凝土齡期對(duì)滲透性的影響增加,尤其齡期較低時(shí)是如此。目前,有研究人員提出用高頻而低壓的交流電取代直流電并配以電橋進(jìn)行混凝土滲透性測量;其原理是:由試件與可變電阻和電容形成電橋的半橋,兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻形成另外半橋。通過調(diào)節(jié)可變電阻與電容使電橋平衡,由此可測得試件的阻抗、電導(dǎo)或通過試件的電量等參數(shù),并以此評(píng)定混凝土的滲透性。該方法測試時(shí)間短,電橋調(diào)節(jié)平衡后即讀取數(shù)據(jù),結(jié)束試驗(yàn),避免了溶液升溫的影響。有學(xué)者認(rèn)為其可能成為替代AASHTO T277 和ASTMC1202 標(biāo)準(zhǔn)的方法[ 12 ] .
    從上面的分析看,似乎氯離子滲透試驗(yàn)有取代水壓力法試驗(yàn)的趨勢,其實(shí)不然;筆者認(rèn)為,影響氯離子滲透試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的影響因素是多方面的,該方法還有待進(jìn)一步完善;另一方面,近年來許多研究者把研究注意力放在微裂紋對(duì)抗?jié)B性能劣化的影響上,在這一類問題中,古老的穩(wěn)定流動(dòng)法有不可替代的優(yōu)勢。相反,在裂紋發(fā)展到貫通情況下,通電的方法就不適宜了。 因此,目前各種試驗(yàn)測試方法各有優(yōu)缺點(diǎn),不存在某種方法絕對(duì)強(qiáng)于另一種方法的說法。而且近年來,國外研究人員在一項(xiàng)研究中同時(shí)測試水滲透性、氯化物滲透性、空氣滲透性然后分別討論結(jié)果的情況增多,可以認(rèn)為這是一種趨勢。