通过分析混凝土中各原材料的氯离子含量,研究了不同氯离子含量的砂样和水样、不同养护龄期以及不同强度等级对新拌混凝土及硬化混凝土中氯离子总量的影响。结果表明:随着砂、水中氯离子含量的增加,混凝土拌合物及硬化混凝土中氯离子含量显著增加;混凝土硬化后随着龄期的增长,其氯离子含量呈下降趋势;当砂中氯离子含量超出规定时,混凝土中的氯离子总量容易超标,即使混凝土其他原材料氯离子含量都达标,硬化后的氯离子含量也仍可能超标;随着混凝土强度等级的提高,混凝土中的氯离子总量明显降低;各原材料的氯离子含量计算总量接近且略高于新拌混凝土实测氯离子含量,可采用计算混凝土各原材料中氯离子含量的方法预测硬化混凝土中氯离子总量是否超标。

研究了盐雾侵蚀环境下不同掺量铁尾矿砂再生混凝土的抗氯离子侵蚀性能。结果表明:相同条件下,未掺铁尾矿砂再生混凝土的氯离子侵蚀深度远高于普通混凝土的氯离子侵蚀深度;随着铁尾矿砂掺量的增加,氯离子侵蚀深度先降后增,当铁尾矿砂掺量为30%~40%时,试件的氯离子侵蚀深度小于普通混凝土和未掺铁尾矿砂再生混凝土的氯离子侵蚀深度;相同侵蚀深度处的自由氯离子含量随铁尾矿砂掺量的增加先降后增,当铁尾矿砂掺量为40%时,自由氯离子含量总体上达到最低;总氯离子含量随侵蚀时间的延长变化不大,结合氯离子含量随侵蚀时间的延长而降低,同时自由氯离子含量随侵蚀时间的延长而增加。

为了获得溶蚀与氯盐耦合作用下水泥基材料性能退化规律,设计开展了硬化水泥净浆试件在1.0mol/L Na Cl、1.0mol/L NH_4Cl及1.0mol/L NaCl+3.0mol/L NH_4NO_3混合溶液中的浸泡腐蚀试验,并利用酚酞法、饱和干燥称重法、快速氯离子浓度测定仪和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀进程中硬化水泥净浆溶蚀深度、孔隙率、自由氯离子含量及物相组成进行分析。结果表明,腐蚀过程中硬化水泥净浆溶蚀深度与时间平方根成线性关系;硬化水泥净浆孔隙率及氯离子传输速率均随着氢氧化钙的溶出而不断增加,一旦氢氧化钙完全溶出,其基本保持不变;钙离子的不断溶出,导致硬化水泥净浆内部化学环境发生改变,原有的结合氯离子变成自由氯离子。

为寻找一种能快速测试混凝土拌合物中水溶性氯离子含量的方法,采用硝酸银滴定法、氯离子选择电极法和氯离子速测条法,分别对使用硅酸盐水泥及掺矿粉和粉煤灰配制的C30和C50混凝土拌合物中水溶性氯离子含量进行了测试和综合评估。结果表明,三种测试方法在测试精度上没有太大区别,但用氯离子速测条法测试速度快、操作简便、不需要复杂的仪器和大的初期投资,更适合在施工现场使用。

采用自然浸泡法模拟海洋环境开展钢纤维混凝土氯离子侵蚀试验,研究了钢纤维掺量对混凝土自由氯离子含量、氯离子扩散系数的影响,得到混凝土中自由氯离子含量与氯离子扩散系数都随着钢纤维掺量的增加有先减小后增大的变化趋势;分析钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间依赖性,认为钢纤维混凝土氯离子扩散系数是随着时间的推移而逐渐衰减的;回归计算得出氯离子扩散系数的时间衰减系数,并给出钢纤维混凝土氯离子扩散系数的时间衰减系数的建议值;最终建立了钢纤维混凝土氯离子扩散系数随钢纤维掺量变化的时间衰减模型。

以十级人工硬水为模拟煤矿用高含水液压液配制水氯离子标样,分别采用这两种方法对其氯离子含量进行测定,并对检测结果的准确度、精密度及两种方法差异性、适宜性进行了比对分析。结果表明,两种方法均具有良好的准确度和精密性,其中,离子色谱法直接采集数据的精密度最佳;离子滴定法所得精密度优于离子色谱法经计算所得实际数据的精密度,离子色谱法适用于浓度较低待测水样,而离子滴定法适用于浓度较高或者水质较差待测水样氯离子的检测。