通过试验研究不同水灰比和锂渣替代率的混凝土试件在不同侵蚀龄期、氯盐溶液浓度的作用下,探讨锂渣对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响。试验采用自然浸泡法研究氯离子在饱和混凝土中扩散传输性能,通过钻芯取样,分层研磨,依照水溶性氯离子含量的测定方法获取各试件不同深度的氯离子浓度。结果表明,氯离子在混凝土中的扩散能很好地吻合Fick第二定律;锂渣作为矿物掺合料替代水泥后能有效降低氯离子在混凝土中的扩散,当锂渣掺量为20%和30%时,混凝土氯离子扩散系数仅相当于空白试件的40%和37%。水灰比的降低能够显著降低混凝土氯离子扩散系数;随着侵蚀龄期的增大,氯离子扩散系数减小,且各龄期下掺入锂渣的混凝土氯离子扩散系数均比空白试件小。

试验测试了锂渣等量取代10%、20%、30%水泥的C30、C40和C60三个强度等级的混凝土在不同冻融循环次数下的强度和气体渗透系数,研究了冻融循环作用下锂渣混凝土强度和气体渗透性之间的相关性。结果表明:冻融循环作用下,锂渣混凝土的气体渗透系数和抗压强度与试件的初始状态、变化速率以及冻融循环次数密切相关,其性能劣化的曲线可采用生长模型中Slogistic1函数进行拟合求解;由拟合结果分析可知,对于C30和C40混凝土来说,锂渣掺量在20%以下,能够改善混凝土的气体渗透性和抗压强度,但对于C60混凝土来说,锂渣掺量超过10%后性能下降较明显;冻融循环作用下,锂渣混凝土气体渗透性系数与抗压强度线性相关性良好。

采用电通量法测定了不同锂渣掺量的混凝土在不同冻融循环次数下的电通量,并研究了电通量与各影响因素之间的函数关系。试验结果表明,随冻融循环次数的增加,混凝土电通量近似呈线性增加。当冻融循环次数为75次时,不同锂渣掺量下的混凝土仍具有较高的抗氯离子渗透性。锂渣粉的加入能明显降低混凝土的氯离子渗透性,随锂渣掺量的增加,混凝土电通量近似呈负指数函数关系下降。同时发现,电通量与初始电流间、电通量与氯离子渗透深度间、初始电流与氯离子渗透深度间均具有较好的线性相关性。