水泥基材料中氯离子扩散预测研究.pdf

南南建材建年第年第11期期

水泥材料中氯离子扩散预测研究

孟起曾庆林

（

金陵科技学院建筑工程学院211169）

要:氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构耐久性下降的重要原因之一，研究氯离子的扩

散规律和预测模型是保证钢筋混凝土结构耐久性的重要方法之一。文章论述了现阶段用的氯离子扩散

预测模型，总结了现有用模型的优缺点，对预测模型的建立和改进提出了建议。

氯离子扩散；预测模型

关键词:混凝土耐久性；氯离子；

0引言作用下从高浓度处向低浓度处定向迁移的过程遥根

氯离子引发的钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐据离子的扩散通量是否为一稳定值扩散被分为稳

久性下降的主要原因之一遥氯离子侵入钢筋混凝土态扩散和非稳态扩散遥

结构中后会使钢筋周围混凝土的pH值下降从当扩散通量达到稳定状态时其值的大小不再

而破坏钢筋的钝化膜钢筋表面形成腐蚀电池随时间而发生变化体系达到稳定状态此时的扩散

侵入的氯离子还会加快腐蚀电池的作用速度进一过程为稳态扩散常用Fick第一定律表示为:

步地加快钢筋锈蚀进程[1]遥开展氯盐环境下混凝土=-渊1冤

耐久性问题的研究对延长钢筋混凝土结构的使用

2

寿命尧降低工程的安全隐患尧节约资源和成本有着式中为扩散系数渊m/s冤曰为氯离子浓度

验十分要的意义遥渊%冤曰为深度渊m冤遥

当扩散通量是一个随时间和位置变化的变量

我国有关部门自20世纪60年代就开始针

研[2]时体系的扩散过程称为非稳态扩散常用Fick第

对海港工程混凝土结构破坏状况的调查遥在对华

究二定律表示为:

南尧华东地区的27座海港混凝土结构调查中发现

2

其中有74%的结构存因钢筋锈蚀而造成的破=蓸蔀=2渊2冤

坏遥国外同样临着钢筋混凝土耐久性问题形势

[3]2氯离子扩散预测模型

也非常严峻遥澳大利亚Sharp对62座海岸混凝土

结构进行调查发现浪溅区出现严的锈蚀破氯离子扩散模型是预测氯盐环境下钢筋混凝土

坏遥英国为解决海洋环境下混凝土建筑物的腐蚀与结构的使用寿命的基础国内外学者经过多年研究

防护问题每年需花费接近20亿英镑遥建立相应的氯离子扩散模型遥

综上所述氯离子引发的钢筋锈蚀导致的混凝2.1通用氯离子扩散模型

土结构耐久性问题非常严因钢筋混凝土结构耐对于非稳态氯离子扩散Fick第二定律是最常

久性不足而造成的经济损失十分巨大遥文章阐述用的扩散模型在一维情形下通