混凝土氯离子扩散系数快速测定方法
北欧试验方法
NT BUILD 492
中交武汉港湾工程设计研究院有限公司
氯离子扩散实验—北欧实验方法
NT BUILD 492
1.范围
本过程可以从非稳态迁移实验确定混凝土、砂浆或者水泥基修补的材料中氯化物的迁移系数.
2.适用领域
本实验方法适用于在实验室中成型或者从建筑物上钻取的试样.氯离子迁移系数的方法是测量被测材料对氯离子渗透的电阻.这种非稳态下的迁移系数不能直接与从其他实验方法获得的氯
化物的扩散系数相比较,例如非稳态下的浸渍实验或者稳态下的迁移实验.
3.参考文献
① NT BUILD 201,“Concrete:Making and curing of moulded test specimens for strength tests”,2nded.,Approved 1984-05.
②NT BUILD 202,“Concrete,hardened:Sampling and treatment of cores for strength tests”,2nded.,Approved 1984-05.
③NT BUILD 208,“Concrete,hardened:Chloride content”,2nded.,Approved 1984-05.
④Tang,L and Soenn,H.E.,“Evaluation of the Rapid Test Methods for Chloride Difficient of Concrete,NORDTEST Project No.1388-98”前程似锦英语,SP Report 1998:42,SP Swedish National Testing and Rearch Institute,Boras,Sweden,1998.
4.定义
迁移:离子在外加电场作用下的运动.
扩散:分子或离子在浓度梯度的作用下的一种运动,确切的说是化学电势,即从一个高的浓度区到一个底的浓度区.
5.取样
该实验方法需要直径为100mm、厚度为50mm的圆柱形试样,该试样可以从成型的圆柱试件上或至少为100mm的芯样上切割得到.该圆柱形或芯样应该各自满足在NT BUILD 201和NT BUILD 202中所描述的条件.在实验中需要三个试件.
6.实验方法
6.1原理
在试件的轴向上利用外部的电势能迫使试件外部的氯离子向试件内部迁移。经过一段
时间后，将该试件沿轴向方向劈裂，在新劈开的断面上喷射硝酸银溶液，从生成的可见的白色氯化银沉淀可以测量出氯离子渗透的深度，然后可以计算出氯离子迁移系数。
6.2试剂及仪器
6.2.1试剂
①蒸馏水或者去离子水
②氢氧化钙（分析纯）
③氯化钠（化学纯）
④氢氧化钠（化学纯）
⑤硝酸银（化学纯）
6.2.2在线英英词典仪器
水冷金刚石锯
真空容器：最少可以放入三个试件
真空泵：能够维持容器中的压力小于50毫巴（5000帕）
温度计或可读热电偶：精确到±1℃
压力试验机
喷瓶
NCM—60200型非稳态氯离子扩散系数实验仪，包括以下配件：
①PVC管（6个）； ②阴极电解质水槽（6个）；
③阴极（6个）； ④阳极（6个）；
⑤导线（12米）
7、试验方法
7.1试件制作
用φ100×100mm的圆柱体钢模按标准方法成型，拆膜后沿试块中间切成两个φ100×
50mm的圆柱形试件。用刷子清洗试件表面缝隙里面的浮灰，擦去试件表面多余的水份。当
试件达到表面干燥的状态后，把它们放入真空容器中进行真空处理。
7.2抽真空
抽真空时，每个试件的表面必须都暴露在真空中，在几分钟内将真空容器中的绝对压力减少到10～50毫巴（1～5千帕），维持该压力3个小时。然后，在保持真空泵工作的同时，将饱和氢氧化钙溶液（将氢氧化钙溶解在蒸馏水或去离子水中）吸入真空容器，浸没所有的试件。一个小时后，放入空气，再经过18±2个小时后取出试块进行试验。
7.3仪器安装
RCM试验装置图 图1
a PVC套筒 b 阳极液
c 阳极—不锈钢网 d 试块
e 阴极液 f 阴极—不锈钢板
g 有机玻璃支撑 h 有机玻璃箱
将试块取出后用干抹布擦干表面上的水份，测量试块的厚度，记录该数值L，当试件达到表面干燥的状态后将试件塞进PVC套筒内，新鲜的切面朝下，用玻璃胶密封试块与PVC
套筒之间的缝隙（保证不会渗漏）。配制10％的氯化钠溶液约12升（将100g氯化钠溶解在900g自来水中）放入阴极电解质水槽中。测量此时氯化钠溶液的温度T0。配制0.3N的氢氧化钠溶液（将12g氢氧化钠溶解在1升蒸馏水或去离子水中），倒入PVC套筒内约300ml，将套筒放入阴极电解质水槽中。按图１所示用导线和鳄鱼夹将阴极、阳极与电源的负极、正极相连。每次试验平行比较六个试件，分别与电源的六个接口相连。
7.4通电
开启电源，调节各回路电压到30V，分别观察各回路初始电流I30Vheavy比较级。根据初始电流和表1选择最终电压及加压时间，记录每一个试件的新电流I0、试验周期t及试验电压U。
初始电流与所加电压及时间关系表 表1
初始电流I30V(mA) | 试验电压U(V) | 可能的新电流I追回前女友0(mA) | 试验时间t(hour) |
I0＜5 | 60 | I0＜10 | 96 |
5≤I0＜10 | 60 | 10≤I0＜20 | 48 |
10≤I0＜15 | 60 | 20≤I0＜30 | 24 |
15≤I0＜20 | 50 | 25≤I0＜35 | miracle24 |
20≤I0＜30 | 40 | 25≤I0＜40 | 24 |
30≤I0＜40 | deardiary35 | activitygroup35≤I0＜50 | 24 |
40≤I0＜60 | 30 | 40≤I0＜60 | 24 | costume jewelry
60≤I0＜90 | 25 | 50≤I0＜75 | 24 |
90≤I0＜120 | 20 | 60≤I0＜80 | 24 |
120≤I0＜180 | 15 | 60≤I0＜90 | 24 |
180≤I0＜360 | 10 | 60≤I0＜120 | 24 |
I0≥360 | 10 | I0≥120 | 6 |
| | | xiaoxia |
7.5测量渗透深度
试验结束后测量氯化钠溶液的温度T1，取出试件并用自来水冲洗试件表面，再用干抹布擦干到表面干状态，用压力试验机沿轴向劈裂成两半，在新劈裂的表面上喷射0.1M的硝酸银溶液，放置15 min后，将有明显的白色氯化银沉淀出现，此时用两脚规及一个合适的直尺测量渗透深度。从正中间向两边每隔10mm测量一个数据，共得到7个数据。数据精确到0.1mm。记录这7个数据的平均值Xd。
