【摘 要】
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近年来,由耐久性问题引起的结构寿命减少的现象使人们逐渐重视,而导致耐久性问题的主要原因是氯离子的渗透引起钢筋腐蚀。本文采用测试饱盐切片样品和标准溶液串联的无电极测试新方法,非接触式电阻率测试法（NC-ER法）,结合抗压强度试验和快速氯离子迁移系数法试验（RCM法）等试验,围绕水泥基材料氯离子渗透扩散性能,主要研究内容如下:（1）基于Nernst-Einstein方程,由切片电阻率、氯离子迁移数等参
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近年来,由耐久性问题引起的结构寿命减少的现象使人们逐渐重视,而导致耐久性问题的主要原因是氯离子的渗透引起钢筋腐蚀。本文采用测试饱盐切片样品和标准溶液串联的无电极测试新方法,非接触式电阻率测试法（NC-ER法）,结合抗压强度试验和快速氯离子迁移系数法试验（RCM法）等试验,围绕水泥基材料氯离子渗透扩散性能,主要研究内容如下:（1）基于Nernst-Einstein方程,由切片电阻率、氯离子迁移数等参数分析推导硬化混凝土氯离子扩散系数的计算公式;探究氯离子扩散系数与抗压强度的相关关系。（2）以0.3、0.4和0.5水灰比试验数据为基础,探究水灰比对氯离子扩散性能的影响;以3d、7d和28d龄期数据为基础,探究养护龄期对氯离子扩散性能的影响。结果显示氯离子扩散系数随水灰比增加而增加,随龄期增加而减小,并给出了氯离子扩散系数时变效应的半经验公式。以骨料体积分数12%和22%试验数据为基础,探究骨料对氯离子扩散性能的影响,氯离子扩散系数随骨料体积分数的增大几乎呈线性减小的趋势。（3）对比NC-ER法和RCM法的差异,NC-ER法属于非接触式试验方法,无电极反应,具有测试结果准确,重复性好,测试时间大大缩短的优势;RCM法试验现象明显,可以观察到氯离子明显的渗透深度,但早期测试结果偏大。（4）利用COMSOL对水泥基材料氯离子渗透过程进行细观数值模拟,分别探究骨料形状和体积分数、界面过渡区厚度和扩散系数取值以及模型维数等因素对扩散性能的影响。结果表明骨料对氯离子的渗透过程存在阻碍作用,骨料体积分数越大,对氯离子渗透的阻碍作用越强;界面过渡区对氯离子扩散有促进作用。三维骨料模型与二维骨料模型的模拟结果相差不大,使用二维骨料模型进行氯离子扩散模拟的实用性更高。
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