防盐蚀剂对输变电基础混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响.pdf
《防盐蚀剂对输变电基础混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《防盐蚀剂对输变电基础混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 3 3卷第 1期 2 0 1 6年 1月 建筑科学与工程学报 J o u r n a l o f Ar c h i t e c t u r e a n d C i v i l E n g i n e e r i n g Vo 1 3 3 NO 1 J a n 2 0 1 6 文章 编号: 1 6 7 3 2 0 4 9 ( 2 0 1 6 ) 0 1 0 0 0 1 0 7 0 防盐蚀剂对 输变 电基础 混凝土抗 氯离子 侵蚀性 能的影 响 李镜培 , 李 鹤 , 丁士君。 ( 1 同济大学 岩土及地下 工程教育部重 点实验室 , 上海 2 0 0 0 9 2 ;2 同济 大学 地下建筑与
2、工程系 , 上海2 0 0 0 9 2 ; 3 中国电力科学研究院 , 北京1 0 0 1 9 2 ) 摘要 : 通过 室 内加速 氯 离子侵蚀 试验 , 测试 不 同侵蚀 时间 内掺 GN 防 盐蚀 剂混凝 土和 无 防盐蚀 剂混 凝土内部不同深度处的氯离子浓度 , 研 究 GN防盐蚀剂对氯 离子扩散 系数和混凝土表 面氯 离子浓 度的影响 , 引入氯离子扩散 系数降低 系数和表面氯 离子浓度降低 系数 , 对防盐蚀剂的效果进行定量 评价。结果表明: GN防盐蚀剂可以使混凝土中氯离子的扩散 系数降低 3 1 3 , 混凝土表面氯离子 浓度降低 2 2 6 7 ; 防盐蚀剂可以较 大程度地提高
3、氯 离子侵蚀环境下输变电基础的使用寿命 。 关键 词 : 输 变 电基 础 混凝 土 ; 氯 离子 ; GN 防盐蚀 剂 ; 耐 久性 中图 分类号 : T U5 2 8 文献 标 志码 : A Ef f e c t o f S a l t Er o s i o n I n hi b i t o r Re s i s t i ng Chl o r i de I o ns Pe n e t r a t i o n o n Co n c r e t e i n Po we r Tr a n s mi s s i o n a n d Tr a ns f o r ma t i o n Fo u n d
4、 a t i o n L I J i n g p e i ,LI He ,DI NG S h i j u n 。 ( 1 Ke y La b o r a t o r y o f Ge o t e c h n i c a l a n d Un d e r g r o u n d En g i n e e r i n g o f Mi n i s t r y o f Ed u c a t i o n,To n g j i Un i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2 ,C h i n a ;2 De p a r t me n t o f Ge o
5、 t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g ,To n g j i Un i v e r s i t y,S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2,Ch i n a ;3 Ch i n a El e c t r i c P o we r Re s e a r c h I n s t i t u t e ,Be i j i n g 1 0 0 1 9 2 ,Ch i n a ) Ab s t r a c t :Th r o u gh i nd oo r a c c e l e r a t e d c h l or i d e i o n e r
6、 os i o n t e s t , c h l o r i d e i o n c on c e n t r a t i on s i n c o nc r e t e wi t h GN s a l t e r o s i on i nhi b i t o r a nd wi t hou t s a l t e r os i o n i nhi bi t or a t d i f f e r e n t d e p t h s a nd e r o s i on t i m e wa s t e s t e dTh e i mpa c t s o f GN s a l t e r o s
7、 i o n i nhi b i t o r on c hl o r i d e di f f u s i on c o e f f i c i e n t a n d s u r f a c e c h l o r i d e i o n c o n c e n t r a t i o n o f c o n c r e t e we r e r e s e a r c h e d Th e r e d u c t i o n c o e f f i c i e n t o f c h l o r i d e d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t a
8、 n d s u r f a c e c h l o r i d e i o n c o n c e n t r a t i o n o f c o n c r e t e we r e i n t r o d u c e d t o q u a n t i t a t i v e e v a l u a t e t h e e f f e c t o f s a l t e r o s i o n i n h i b i t o r Th e r e s u l t s s h o w t h a t GN s a l t e r o s i o n i nh i bi t o r c a
9、n r e d u c e c hl o r i d e d i f f us i o n c oe f f i c i e nt by 3 1 3 a nd c a n r e d uc e s ur f a c e c hl o r i de i o n c o nc e n t r a t i on by 2 2 6 7 GN s a l t e r o s i o n i n hi b i t o r c a n i nc r e a s e s e r v i c e l i f e of p owe r t r a n s mi s s i o n a nd t r a ns f
10、o r m a t i o n f o un da t i o n s t r u c t u r e i n 1 a r g e e xt e n t i n c hl or i d e i o n e n v i r on m e nt Ke y wo r d s:c o nc r e t e i n p o we r t r a ns m i s s i o n a nd t r a n s f or ma t i on f ou nd a t i o n;c hl o r i d e i on;GN s a l t e r o s i on i nhi b i t o r :d ur
11、a b i l i t y 引 仁 一 般情况下混凝土内部的高碱性环境能在钢筋 表面形成致密的氧化膜, 从而对钢筋起到保护作用, 但在沿海环境下 由于氯离子侵入混凝土内部, 会使 钢筋去钝化而发生锈蚀 , 进而使混凝土结构保护层 收稿 日期 : 2 0 1 5 - 0 7 1 2 基金项 目: 国家 自然科学基金项 目( 5 1 1 7 8 3 4 1 ) 作者简介 : 李镜培 ( 1 9 6 3 一 ) , 男 , 江西信丰人 , 教授 , 博士研究生导师 , 工学博士, E ma i l : l ij p 2 7 7 3 t o n g j i e d u c n 。 学兔兔 w w w
12、.x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 建筑科学与工程学报 2 0 1 6卑 蠖 褪 憾 避 褪 避 窿 娠 蛏 褪 深度 mm ( a ) 侵蚀时间为3 0 d 深度 ram ( b ) 侵 蚀 时 间 为6 0 d 深度 ram ( c ) 侵 蚀 时 间为9 0 d 深 P mm ( d ) 侵 蚀 时 间为1 8 0 d 图 6 不同侵蚀时 间有 、 无防盐蚀剂试件氯离子浓度 分布 曲线 Fi g 6 Va r i at i o n Cur v e s
13、 o f Chl o r i d e I o n Con c e n t r a t i o n i n S p e c i me n( w i t h G N a n d Wi t h o u t GN) w i t h T i me 大 , 氯离子浓度逐渐减 小, 分布规律 基本符合 F i c k 第二定律所描述的混凝土结构内部氯离子浓度变化 规律。随着侵蚀时间的增加 , 混凝土中相同深度处 的氯离子浓度呈增大趋势 , 并且氯离子浓度在距混 凝土表面 2 0 mm的范 围内表现 出较大的增长趋势 , 曲线斜率较大 ; 在渗透深度超过 3 0 mm 后氯离子浓 度增长缓慢 , 氯离子浓度变
14、化不大, 曲线相对平缓。 此外 , 通过对 比内掺防盐蚀剂试件 和无防盐蚀 剂试件在 3 O , 6 O , 9 0 , 1 8 0 d时的氯离子浓度可以看 出, 内掺防盐蚀剂可 以有效减缓混凝 土试件 内部氯 离子的扩散 , 从而降低试件 内部氯离子浓度和混凝 土表面氯离子浓度 。3 0 d时试件 内部氯离子浓 度 差别并不大 , 尤其在渗透深度超过 3 0 mm后 , 氯离 子浓度差别更小 , 这是 由于在时间较短的情况下 , 混 凝土内部的氯离子浓度并不大 , 内掺 防盐蚀剂试件 与无 防盐蚀剂试件 内部的氯离子浓度相差很小 , 因 此防盐蚀 剂 的效果并 不能 十分 明显 地体 现 出
15、来 ; 9 O d 后 内掺 防盐蚀剂试件内部氯离子浓度 比无防盐 蚀剂试件内部氯离子浓度低很多且差别明显, 这是 由于随着时间的增长 , 混凝土 内部的氯离子浓度逐 渐提高, 内掺防盐蚀剂试件与无防盐蚀剂试件 内部 的氯离子浓度差值变得较 大, 因此说 明随着侵蚀时 间的增加 , 防盐蚀剂 的抗氯离子侵蚀效果变得更加 显 著 。 2 2 防盐 蚀剂 对 氯离子 扩 散系数 的影 响 根据所测 得不 同深度 处 的氯离 子浓 度 , 利 用 F i c k第二定律进行非线性拟合 , 可以得到不 同侵蚀 时间的氯离子扩散系数, 见表 2 。 表 2 氯离子扩散系数 Ta b 2 Ch l o r
16、 i d e I on Di f f u s i o n Co e f f i c i e nt 不 同浸泡时间( d ) 下的扩散系数 ( 1 0 m s ) 试件类别 3 O 6 O 9 0 1 8 O 无 防盐蚀 剂 8 1 3 6 4 4 5 1 4 4 O 3 掺防盐蚀 剂 5 5 9 4 4 1 3 3 O 2 9 5 图 7为扩散系数随时间的变化曲线。由图 7可 以看 出, 对 于内掺防盐蚀剂试件和无防盐蚀剂试件 , 氯离子扩散系数均随侵蚀时间的增加大致呈指数下 降趋势 , 变化规律符合 已有研究结果n 引。这是 由于 随着浸泡时间的增加 , 混凝土内部 的水泥浆体结构 发生 了
17、变化 , 其孑 L 隙率不断缩小 , 使得氯离子的渗透 性随之降低 , 表现为氯离子扩散系数随浸泡时间增 大而降低 , 但扩散系数初期下降明显 , 一定时间以后 扩散系数 的下降速度变得缓慢。 引入扩散系数降低系数 a来评价防盐蚀剂对氯 离子扩散系数 的影响 , 即 nn a 一l _ 1 - L 2 1 0 0 9 ,60 ( 2 ) a 一 一 八 厶 , L , l 式中: D 为无防盐蚀剂混凝 土中氯离子扩散系数 ; D 为内掺防盐蚀剂混凝土中氯离子扩散系数 。 由表 2 数据 , 利用公式( 2 ) 可 以计算得到 a的数 值 , 见表 3 。由表 3可 以看 出, a随时间增加变化
18、不 大 , 可以取其平均值作为内掺防盐蚀剂混凝土的扩 散系数降低系数 , 即 a 一3 1 3 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1期 李镜培 , 等: 防盐蚀剂对输变电基础混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响 5 图 7 氯离子扩散 系数 随时间变化 曲线 Fi g 7 Va r i a t i o n Cur v e s o f Chl o r i de I o n Di f f us i o n Co e f fic i e nt wi t h Ti me 表 3 氯离子扩散系数降低系数 Ta b 3 Re duc t i on Co e f f i c i
19、 e nt s o f Ch i o r i de I o n Di f f u s i on Co e f f i c i e nt s 不同浸泡时间( d ) 下 的扩散系数降低 系数 平均值 3 0 l 6 0 9 0 1 8 0 3 1 2 5 l 3 1 4 2 3 5 7 4 2 6 8 O 3 1 3 O 2 3 防盐 蚀剂 对表 面氯 离子 浓度 的影 响 根据所测得 的不同深度处的氯离子浓度 , 利用 F i c k第二定律进行非线性拟合可 以得到不 同侵蚀 时间的混凝土表面氯离子浓度 , 见表 4 。 表 4表面氯离子浓度 Ta b 4 S u r f a c e Chl
20、o r i de I o n C0 nc e nt r a t i O n 不 同浸泡 时间( d ) 下 的表面氯离子浓度 试件类别 3 0 6 O 9 0 1 8 O 无防盐蚀剂 0 3 2 6 7 0 3 4 7 0 0 3 9 1 4 0 4 0 4 1 掺防盐蚀剂 0 2 2 1 9 0 2 7 8 8 0 3 1 1 5 0 3 2 5 1 图 8为表面氯离子浓度随时间的变化曲线 。由 图 8可以看出, 内掺防盐蚀剂和无防盐蚀剂混凝土 表面氯离子浓度均随侵蚀时间的增加呈指数增长趋 势 , 其变化规律符合已有研究结果l_ 1 。无防盐蚀剂 混凝土表面氯离子浓度在 3 O 6 0 d时
21、增加较 慢 , 6 0 9 0 d时增加较快 , 而 内掺防盐蚀剂混凝土表面 氯离子浓度在 3 0 6 0 d时增加较快 , 6 0 9 0 d时增 加较慢 , 这说明内掺防盐蚀剂使表面氯离子浓度分 布规律发生了变化; 9 0 d后 内掺防盐蚀剂和无 防盐 蚀剂混凝土表面氯离子浓度都趋于稳定 。 引入表面氯离子浓度降低系数 J8 来评价防盐蚀 剂对表面氯离子浓度的影响, 即 厂 1一 : = = 1 0 0 ( 3 ) L s 1 式中: C 为无防盐蚀剂混凝土表面氯离子浓度 ; C 为 内掺防盐蚀剂混凝土表面氯离子浓度 。 将表 4数据代人公式( 3 ) 可 以计算得到 的数 值 , 见表
22、5 。 图 8 表面氯离子浓度 随时 间变化 曲线 Fi g 8 Va r i a t i o n Cu r v e s of S u r f a c e Chl o r i d e I o n Co n c e nt r a t i o n wi t h Ti me 由表 5可以看出, 6 0 , 9 0 , 1 8 0 d时混凝土表面氯 离子浓度降低系数与 3 0 d时相 比差别较大, 这是由 表 5 表 面氯离子浓度降低 系数 Ta b 5 Re d uc t i o n Co e f f i c i e n t s of S u r f a c e Ch l o r i de I o
23、n Co nc e nt r a t i o n s 不 同浸泡时 间( d ) 下的表面氯离子浓度降低系数 平均值 3 0 6 o 9 0 1 8O 3 2 0 7 1 9 6 5 1 9 3 9 1 9 5 5 2 2 6 7 于试验误差造成的, 此处忽略 随时间的变化, 取其 平均值作为内掺防盐蚀剂混凝土 的表面氯离子浓度 降低系数 , 即 = = = 2 2 6 7 。 根据试验得到的氯离子扩散系数降低系数 a和 表面氯离子浓度降低 系数 口的数值 , 并结合钢筋混 凝土结构耐久性寿命计算的相关理论 , 可以计算得 到内掺防盐蚀剂混凝土的抗氯离子侵蚀耐久性的使 用寿 命 。 3 内掺
24、防盐 蚀 剂 输 变 电基 础 的 寿 命 预测 3 1 氯离子侵蚀输变电基础寿命预测 钢筋混凝土结构的使用寿命是指钢筋混凝土结 构从建成使用开始到结构失效的时间过程 , 一般认 为是 由腐蚀诱导期 、 腐蚀发展期和腐 蚀失效期 3个 阶段 组成 。 氯盐 环境 下 腐 蚀 诱 导 期 t 表 示 从 混 凝 土 结 构 暴露于氯盐环境到混凝土中钢筋表面氯离子浓度达 到临界氯离子浓度所需要的时间; 腐蚀发展期 t 表 示从钢筋锈蚀到混凝土保护层形成贯穿裂缝所需要 的时间 ; 腐蚀失效期较短, 一般可忽略不计 。 学术界一般将腐蚀诱导期寿命作为混凝土的设 计寿命 , 但这种计算方法忽略了腐蚀发展
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 防盐蚀剂 变电 基础 混凝土 氯离子 侵蚀 性能 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【wang****lang】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【wang****lang】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。