曹銀，姚燕，王玲，王振地，杜鵬，2

（1.綠色建材國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國建筑材料科學(xué)研究總院，北京 100024；2.濟(jì)南大學(xué)，山東 濟(jì)南 250022）

壓應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸測(cè)試裝置及試驗(yàn)

曹銀1，姚燕1，王玲1，王振地1，杜鵬1，2

（1.綠色建材國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國建筑材料科學(xué)研究總院，北京 100024；2.濟(jì)南大學(xué)，山東 濟(jì)南 250022）

為了模擬服役條件下混凝土中侵蝕性離子的傳輸，開發(fā)了一種由應(yīng)力加載單元和溶液循環(huán)單元組成的試驗(yàn)裝置，研究了外加壓荷載作用下氯離子在混凝土中的傳輸行為。試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了應(yīng)力與氯鹽的協(xié)同作用，特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)持續(xù)、可調(diào)、穩(wěn)定和高精度的外加荷載以及壓應(yīng)力場(chǎng)下氯離子的穩(wěn)定傳輸和擴(kuò)散。試驗(yàn)結(jié)果表明，不論施加荷載與否，混凝土中的氯離子滲透深度都隨著時(shí)間延長逐漸增大；氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨著外加壓應(yīng)力比的增大先減小后增大；不同暴露齡期下的表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨著時(shí)間的延長呈冪函數(shù)衰減。

壓應(yīng)力；氯離子；協(xié)同作用；測(cè)試裝置；氯離子擴(kuò)散系數(shù)

近年來，國內(nèi)外學(xué)者開始關(guān)注機(jī)械荷載和氯鹽侵蝕協(xié)同作用下混凝土的耐久性[1-4]。普遍認(rèn)為壓應(yīng)力作用下的氯離子傳輸存在與所承受的應(yīng)力比相關(guān)的突變臨界值，即臨界應(yīng)力比；然而，試驗(yàn)研究得出的臨界應(yīng)力比分布范圍較廣，在30% ～90%[5-8]。造成這一現(xiàn)象的原因之一是應(yīng)力作用下氯離子傳輸測(cè)試方法和裝置的不統(tǒng)一，因此有必要從服役混凝土的實(shí)際工程狀況出發(fā)，確定合適的應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸?shù)臏y(cè)試方法并設(shè)計(jì)相應(yīng)的測(cè)試裝置，以開展系統(tǒng)的研究。

本文在分析現(xiàn)有的壓應(yīng)力條件下混凝土中氯離子傳輸測(cè)試方法和裝置的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)力加載、控制裝置和溶液接觸方式進(jìn)行了創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，形成了一套完整的應(yīng)力條件下混凝土中氯鹽傳輸?shù)臏y(cè)試方法和測(cè)試裝置。該裝置可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的精確和穩(wěn)定控制、氯鹽環(huán)境的精確穩(wěn)定；測(cè)試方法可用于外部荷載對(duì)氯離子傳輸性能的影響研究，積累應(yīng)力條件下混凝土中氯離子擴(kuò)散相關(guān)的測(cè)試結(jié)果，為實(shí)際工程的耐久性設(shè)計(jì)與服役混凝土壽命預(yù)測(cè)提供依據(jù)和參考。

1 混凝土中氯離子滲透性測(cè)試方法

研究混凝土的抗氯離子滲透性能，對(duì)氯鹽環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工，以及服役壽命預(yù)測(cè)有著非常重要的意義。一般來說，混凝土中氯離子滲透性測(cè)試方法可分為穩(wěn)態(tài)測(cè)試方法和非穩(wěn)態(tài)測(cè)試方法2大類。穩(wěn)態(tài)方法指混凝土中各處的氯離子濃度不隨時(shí)間變化，即擴(kuò)散方向上氯離子濃度梯度不隨時(shí)間變化，遷入和遷出的氯離子通量保持不變；實(shí)際服役條件下，混凝土內(nèi)各處的氯離子含量是不斷變化的，即為非穩(wěn)態(tài)條件下的氯離子擴(kuò)散。因此，宜采用非穩(wěn)態(tài)的試驗(yàn)方法來評(píng)定混凝土的抗氯離子侵蝕能力。

根據(jù)測(cè)試時(shí)間的長短，氯離子擴(kuò)散試驗(yàn)一般可以分為長期自然擴(kuò)散試驗(yàn)與加速試驗(yàn)。長期試驗(yàn)大多采用氯鹽溶液浸泡方式，通過測(cè)試試件不同深度處的氯離子濃度分布，利用Fick第二擴(kuò)散定律擬合得出表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)。這類試驗(yàn)方法中應(yīng)用較廣的有NT Build443、ASTM C1556、AASHTO T259和ASTM C1543法。加速試驗(yàn)多數(shù)通過施加外加電場(chǎng)的方式來加速氯離子在混凝土中的傳輸速率或者通過測(cè)試飽鹽試件的電導(dǎo)率得出相應(yīng)的氯離子擴(kuò)散系數(shù)，這類試驗(yàn)方法中應(yīng)用最廣泛的有電通量法（ASTM C1202、AASHTO T277）、氯化物快速遷移法（RCM）和NEL法等。

雖然這些方法在測(cè)試原理和測(cè)試指標(biāo)方面有所不同，但最終目的都是定量表征氯離子在混凝土中的擴(kuò)散系數(shù)。一般來講，不同測(cè)試方法獲得的氯離子擴(kuò)散系數(shù)是不能進(jìn)行直接比較的，即使是同一種測(cè)試方法，由于控制參數(shù)的不同，所測(cè)試的擴(kuò)散系數(shù)也可能有差異。不過，對(duì)于特定組成的混凝土而言，采用不同的方法得到的擴(kuò)散系數(shù)之間是存在一定的相關(guān)性的。由于采用自然擴(kuò)散法獲得的表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)能夠更加真實(shí)地反映混凝土基體抵抗氯離子侵蝕的能力，一般的氯鹽傳輸模型和相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)模型中常采用表觀擴(kuò)散系數(shù)這一指標(biāo)，常常將RCM法和NEL法測(cè)得的氯離子擴(kuò)散系數(shù)轉(zhuǎn)化成表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)。因此，本研究確定以自然擴(kuò)散法作用氯離子傳輸?shù)臏y(cè)試方法，對(duì)應(yīng)力與氯鹽作用下的測(cè)試裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與改進(jìn)。

2 壓應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸裝置

2.1 現(xiàn)有的測(cè)試裝置

以往開展的壓應(yīng)力對(duì)混凝土滲透性能影響的研究主要有4種：第1種是進(jìn)行短期的一次加載，然后卸載，再測(cè)試氯離子擴(kuò)散系數(shù)[6]；這種方法由于在測(cè)試時(shí)混凝土不再受壓應(yīng)力作用，數(shù)據(jù)可靠性存在較大的誤差。第2種是持續(xù)施加壓荷載，對(duì)帶載混凝土進(jìn)行氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)試[9]；由于實(shí)驗(yàn)裝置的復(fù)雜性，這類研究還較少，且測(cè)試過程中更多的是采用電遷移的方式，與實(shí)際工程中受荷混凝土內(nèi)的氯離子傳輸方式并不一致。第3種是對(duì)混凝土施加彎曲荷載從而間接實(shí)現(xiàn)壓荷載的施加[10]。但是，在彎曲荷載作用下，大多數(shù)研究僅僅關(guān)注受拉區(qū)的氯離子擴(kuò)散；而且，由于彎曲荷載作用下試樣在中性層兩側(cè)存在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力兩種截然不同的應(yīng)力狀態(tài)且應(yīng)力分布不均勻，不便于進(jìn)行應(yīng)力對(duì)氯離子傳輸性能影響的量化分析和理論解釋。第4種是對(duì)混凝土施加持續(xù)的壓荷載，然后采用自然擴(kuò)散的方法（通常為浸泡法）測(cè)試壓應(yīng)力下的表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)[11]；這種方法與實(shí)際工程中的服役混凝土的真實(shí)情況最為相近，得出的考慮應(yīng)力的氯離子傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定的工程參考意義。

考慮到現(xiàn)有的研究中[9-11]應(yīng)力條件下的氯離子侵蝕模擬實(shí)驗(yàn)大多是將施加應(yīng)力的整套裝置浸泡于侵蝕溶液或者整體置于環(huán)境箱中，這樣也會(huì)不可避免地對(duì)加載裝置造成腐蝕，同時(shí)也不便于控制侵蝕溶液的濃度，在更換侵蝕溶液的過程中往往要暫時(shí)改變混凝土與溶液接觸的狀態(tài)，不同的操作過程勢(shì)必對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

通過以上分析，確定了壓應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸測(cè)試方法以及裝置的關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）直接對(duì)試件施加外部軸壓荷載，確保施加的壓荷載的精確、穩(wěn)定、無偏心；對(duì)施加的應(yīng)力進(jìn)行實(shí)際監(jiān)測(cè)和反饋，以便對(duì)其進(jìn)行精確調(diào)整；裝置的荷載施加能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)較大范圍應(yīng)力的提供；應(yīng)力提供能保持長期持續(xù)穩(wěn)定。

（2）氯離子以自然擴(kuò)散的方式向混凝土內(nèi)部傳輸，混凝土表面與侵蝕溶液長期接觸，對(duì)侵蝕溶液濃度進(jìn)行檢測(cè)保證濃度穩(wěn)定，更換溶液時(shí)不影響或者改變混凝土表面與溶液的接觸狀態(tài)，溶液不對(duì)加載裝置造成腐蝕。

2.2 新測(cè)試裝置的建立

基于以上討論，在現(xiàn)有測(cè)試裝置的基礎(chǔ)上，通過幾項(xiàng)創(chuàng)新型設(shè)計(jì)確定了壓應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸?shù)臏y(cè)試裝置，如圖1所示。防腐軟管主要用于不同壓應(yīng)力水平下氯離子在混凝土中的傳輸。裝置分為應(yīng)力加載和溶液循環(huán)2個(gè)核心單元。

圖1 壓應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸?shù)脑囼?yàn)裝置示意

2.2.1 壓應(yīng)力加載單元

如圖1所示，通過螺母及4根拉桿固定上壓板，再利用碟形彈簧的彈性形變蓄能，對(duì)混凝土試塊施加恒定壓應(yīng)力，同時(shí)通過在中壓板下方設(shè)置的接觸部件，使該裝置加載的恒定壓應(yīng)力加載更加穩(wěn)定；采用限位閥，使混凝土試塊的安裝更加便捷；加壓及測(cè)試的過程中，采用應(yīng)變計(jì)或力傳感器對(duì)應(yīng)力進(jìn)行精確測(cè)控；整個(gè)裝置是由4根拉桿裝配而成，整體結(jié)構(gòu)簡單，便于拆卸及維修保養(yǎng)。通過該單元對(duì)混凝土試塊加載至恒定壓應(yīng)力水平，可以模擬出實(shí)際工程中不同應(yīng)力狀態(tài)下服役混凝土的真實(shí)工況，使所測(cè)試結(jié)果更加具有工程參考價(jià)值。

2.2.2 球面滾軸均勻傳遞壓應(yīng)力

中壓板下方設(shè)計(jì)了一個(gè)球面滾軸，其上部為半圓形、下部為長方形，在中壓板下表面正中心位置有一個(gè)凹槽，該凹槽的高度為中壓板厚度的一半，其半徑小于球面滾軸半徑，使球面滾軸的半圓形大部分嵌入中壓板中并可在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，球面滾軸下部長方形的下表面與混凝土試塊上表面接觸。在加壓過程中，球面滾軸將中壓板的壓應(yīng)力完整均勻地傳遞給混凝土試塊，使混凝土試塊受力均勻。

2.2.3 碟形彈簧保障較大的壓應(yīng)力

壓應(yīng)力施加單元采用碟形彈簧，又名貝勒維爾墊圈，其主要特點(diǎn)是彈性模量高、行程短、組合使用方便、維修換裝容易和安全性能高，尤其能在較小的空間內(nèi)承受極大的荷載。碟形彈簧單位體積的變形能較大，特別是采用疊加組合時(shí)，由于表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用明顯。利用碟形彈簧的彈性形變蓄能，可以對(duì)混凝土試塊施加較大載荷的恒定壓應(yīng)力。

混凝土的軸壓強(qiáng)度通常為30～50 MPa，按照試驗(yàn)時(shí)最大應(yīng)力比0.8、混凝土試塊截面積100 cm2估算，需要持載的范圍為240～400 kN。如果不采用碟形彈簧，如此大的荷載很難保持穩(wěn)定。根據(jù)施加荷載范圍計(jì)算后，選用碟形彈簧進(jìn)行復(fù)合組合，每一疊合用10～20片碟簧，通過疊合組數(shù)來控制碟簧整體變形量的大小[12]。

2.2.4 溶液循環(huán)單元

溶液循環(huán)單元主要實(shí)現(xiàn)的功能是確保氯鹽溶液與受力混凝土試件的接觸，但又不對(duì)加載裝置產(chǎn)生腐蝕，確?；炷帘砻媾c溶液接觸的狀態(tài)穩(wěn)定。所設(shè)計(jì)的溶液循環(huán)單元主要包括溶液槽、恒流泵、水箱和防腐軟管等。將配制好的侵蝕溶液裝入儲(chǔ)液池中，在儲(chǔ)液池中插入2根防腐軟管，其中通過恒流泵與溶液盒下部開口相連，溶液盒上部開口連接插入儲(chǔ)液池的另一根防腐軟管，形成一個(gè)溶液循環(huán)的回路；溶液盒與受壓混凝土試件表面密封連接，并處于試件均勻受力的中心區(qū)。

采用溶液循環(huán)的方式有以下2方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）由于溶液循環(huán)回路為封閉式回路，消除了空氣中的二氧化碳可能溶于侵蝕溶液從而對(duì)混凝土造成的影響；（2）混凝土表層與溶液的長期接觸可能導(dǎo)致混凝土內(nèi)部離子的溶出，從而影響侵蝕溶液的濃度和成分。裝置設(shè)計(jì)中采用恒流泵控制循環(huán)溶液的速率，使接觸溶液處于穩(wěn)態(tài)流動(dòng)狀態(tài)，最大程度地確保了表面溶液濃度的穩(wěn)定和不同試件表面溶液濃度的一致性。另外，通過對(duì)溶液濃度的定期檢測(cè)，可以對(duì)溶液進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和更換，并且更換溶液時(shí)只需要將進(jìn)水口移至新的儲(chǔ)液池中即可，對(duì)整個(gè)溶液循環(huán)系統(tǒng)沒有任何影響，更不會(huì)改變混凝土與溶液的接觸狀態(tài)。

3 壓應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸試驗(yàn)

3.1 試件制作與處理

3.1.1 原材料與配合比

所用水泥為P·I42.5基準(zhǔn)水泥，比表面積346 m2/kg，體積密度3.10 g/cm3；采用河砂，其細(xì)度模數(shù)為2.8，含泥量小于1%；采用連續(xù)級(jí)配碎石，粒徑分別為5～10mm和10～20mm，混合摻加質(zhì)量比為4∶6；減水劑為聚羧酸系高效減水劑，固含量18%?；炷僚浜媳热绫?所示，實(shí)測(cè)混凝土坍落度為15 cm。

表1 混凝土配合比 kg/m3

3.1.2 試件準(zhǔn)備

成型了一批100 mm×100 mm×400 mm混凝土試件，其中3塊用于測(cè)試28 d軸壓強(qiáng)度（實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值為36.6 MPa），其余混凝土試件用于壓應(yīng)力條件下混凝土中氯離子傳輸性能測(cè)試，選取混凝土軸壓強(qiáng)度為0、30%和60%的壓荷載，暴露齡期為14、42、70、126和252 d。

在水中養(yǎng)護(hù)至28 d后，將試件擦至飽和面干狀態(tài)，并在表面粘貼2層鋁箔膠帶，僅在試件的側(cè)面中心位置留下80 mm×160 mm的開口。對(duì)于采用循環(huán)溶液法施加氯鹽的混凝土試件，在開口處粘貼尺寸為80 mm×160 mm×50 mm的透明水箱（便于觀測(cè)溶液狀態(tài)）；為了防止循環(huán)溶液滲出，也可先用密封材料對(duì)混凝土表面進(jìn)行密封，再粘貼鋁箔。

3.1.3 應(yīng)力施加與鹽溶液循環(huán)

將處理好的混凝土試件安放好后，用液壓伺服壓力機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行加壓至設(shè)定的應(yīng)力水平，然后擰緊堅(jiān)固螺栓。配制濃度為3%的NaCl溶液，開啟恒流泵，調(diào)整溶液循環(huán)速率為（5±1）ml/s。每周至少測(cè)試1次氯離子濃度，及時(shí)更換溶液，從而保證溶液池中的氯離子濃度恒定。

3.1.4 氯離子濃度測(cè)試

暴露至齡期后，用切割機(jī)切下與氯鹽溶液接觸的部分混凝土試件；采用磨粉機(jī)沿氯離子擴(kuò)散方向打磨混凝土試件，每1～2 mm收集1次粉樣，按照EN 14629：2007[13]測(cè)試水溶性和總氯離子含量。

3.2 壓應(yīng)力對(duì)氯離子傳輸?shù)挠绊?/p>

早期的氯離子擴(kuò)散研究中常常認(rèn)為孔隙溶液中并不存在結(jié)合氯離子，只有自由氯離子會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕產(chǎn)生影響；但后來一些研究[14-16]表明，孔隙溶液pH值降低的情況下，結(jié)合氯離子會(huì)轉(zhuǎn)化為自由氯離子，結(jié)合氯離子也會(huì)對(duì)混凝土中的鋼筋銹蝕產(chǎn)生影響，從而影響混凝土的服役壽命。參考?xì)W洲混凝土耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)fib bulletin 34[17]和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 12390-11：2015，本文僅對(duì)總氯離子含量進(jìn)行分析。

分別施加30%、60%的壓荷載，在持續(xù)壓應(yīng)力作用下，混凝土試件經(jīng)過14、42、70、126和252 d后的總氯離子含量（占混凝土）分布如圖2所示。

圖2 壓應(yīng)力作用下經(jīng)過14、42、70、126和252 d后氯離子濃度分布曲線

由圖2可以看出，隨著深度的增加，混凝土中氯離子濃度逐漸減小，并趨近于初始氯離子濃度。當(dāng)施加30%壓荷載時(shí)，相同深度處的氯離子濃度比不加應(yīng)力時(shí)略小；但當(dāng)壓應(yīng)力水平達(dá)到60%時(shí)，相同深度處的氯離子濃度明顯增大。所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置能夠用于測(cè)試應(yīng)力條件下氯離子在混凝土中的傳輸行為，得出的試驗(yàn)規(guī)律與文獻(xiàn)[5-10]較為一致。

按照EN12390-11：2015[18]的方法，用Fick第二定律對(duì)氯離子濃度隨深度變化圖進(jìn)行了擬合，得到了相應(yīng)的表觀擴(kuò)散系數(shù)Dapp，表觀擴(kuò)散系數(shù)隨時(shí)間的變化如圖3所示。

圖3 壓應(yīng)力作用下經(jīng)過14、42、70、126和252 d氯離子表觀擴(kuò)散系數(shù)

從圖3可以看出，擬合得出的氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨著外加壓應(yīng)力比的增大先減小后增大。當(dāng)施加30%壓荷載時(shí)，混凝土中氯離子擴(kuò)散受到抑制；但當(dāng)施加60%壓荷載時(shí)，氯離子擴(kuò)散加速。不論是否施加外部壓荷載，對(duì)同試件而言，氯離子滲透深度都隨時(shí)間的延長而逐漸增大，但總的表觀氯離子擴(kuò)散系數(shù)卻隨著時(shí)間的延長呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，近似呈冪函數(shù)衰減。在進(jìn)行壽命設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮應(yīng)力對(duì)氯離子擴(kuò)散的影響，同時(shí)還要考慮氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨時(shí)間的衰減系數(shù)。

綜上所述，根據(jù)實(shí)際服役混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境，確定了研究應(yīng)力作用下混凝土中氯鹽傳輸?shù)臏y(cè)試方法；在現(xiàn)有測(cè)試裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了幾項(xiàng)創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，保證了測(cè)試精度；初步的試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)力對(duì)混凝土中氯鹽傳輸行為有著明顯的影響。

4 結(jié)論

（1）為了研究壓應(yīng)力作用下混凝土中的氯離子傳輸，設(shè)計(jì)了由應(yīng)力加載單元和氯鹽施加單元組成的測(cè)試裝置，實(shí)現(xiàn)了荷載的均勻、精確施加和循環(huán)溶液的精確控制，可用于測(cè)試侵蝕性離子和外加壓荷載協(xié)同作用下混凝土的耐久性能。

（2）試驗(yàn)證明，外部壓荷載對(duì)混凝土中的氯離子傳輸存在一定的影響：壓應(yīng)力作用下，氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨著壓應(yīng)力比的增大先減小后增大，影響混凝土滲透性的壓應(yīng)力閾值在30%至60%之間。應(yīng)力條件下的氯離子傳輸與實(shí)際工程中的服役混凝土的真實(shí)情況更加相近，得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)更具有工程參考意義。

（3）壓應(yīng)力與氯離子共同作用下，混凝土的劣化過程更為復(fù)雜，要想弄清楚軸壓作用下氯離子在混凝土中的傳輸行為和機(jī)理，除了要研究氯離子擴(kuò)散等宏觀性能，還需要開展應(yīng)力條件下混凝土微結(jié)構(gòu)的變化研究以建立微結(jié)構(gòu)變化與滲透性能的量化關(guān)系，開展非飽和試件在應(yīng)力作用下的毛細(xì)吸附特性、應(yīng)力條件下混凝土氯離子結(jié)合能力等方面的研究來更全面地解釋應(yīng)力作用下混凝土中氯離子傳輸?shù)臋C(jī)理。

[1] Yao Y，Wang Z D，Wang L.Durability of concrete under combined mechanical load and environmental actions-a review[J]. Journal of Sustainable Cement-Based Materials，2012（1-2）：2-15.

[2] Meghdad Hoseini，Vivek Bindiganavile，NemkumarBanthia.The effect of mechanical stress on permeability of concrete：A review[J].Cement&Concrete Composites，2009，31（4）：213-220.

[3]趙煒，馬志鳴，趙婧.SHCC水泥基整體防水材料在荷載作用下的滲透性研究[J].新型建筑材料，2014（1）：84-86.

[4] 馬成暢，張文華，葉青，等.預(yù)壓荷載下聚丙烯纖維混凝土的抗氯離子滲透性能研究[J].新型建筑材料，2007，34（5）：14-15.

[5] 孫繼成，姚燕，王玲，等.多因素耦合作用下混凝土中氯離子傳輸?shù)难芯窟M(jìn)展[J].低溫建筑技術(shù)，2011，33（4）：5-7.

[6] Saito M.，Ishimori H.Chloride permeability of concrete under static and repeated compressive loading[J].Cem.Concr.Res.，1995，25（4）：803-808.

[7] Lim C，Gowripalan N，Sirivivatnanon V.Microcracking and chloride permeability ofconcrete underuniaxialcompression[J]. Cem.Concr.Compos，2000，22（5）：353-360.

[8] 洪雷，危行財(cái)，汪明剛.單軸壓荷載下?lián)胶狭蠈?duì)混凝土滲透性的影響[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2013，16（1）：143-152.

[9] 孫繼成，姚燕，王玲，等.應(yīng)力作用下混凝土的氯離子滲透性[J].低溫建筑技術(shù)，2011，33（3）：1-3.

[10] 邢鋒，冷發(fā)光，馮乃謙，等.長期持續(xù)荷載對(duì)素混凝土氯離子滲透性的影響[J].混凝土，2004（5）：3-8.

[11] Jiang Fuxiang，Wittmann F H，Zhao T.Influence of sustained compressive load on penetration of chloride ions into neat and water repellent concrete[C]//Proceeding First Int.Conf.Performance-Based Life-Cycle Struct.Eng.，Hong Kong，2012：992-997.

[12]GB/T 1972—2005，碟形彈簧[S].

[13] EN 14629：2007，Products and systems for the protection and repair of concrete structures-Test methods-Determination of chloride content in hardened concrete[S].

[14] Glass G K，Buenfeld N R.The influence of chloride binding on the chloride induced corrosion risk in reinforced concrete[J]. Corrosion Science，2000，42：329-344.

[15] B Martín-Pérez，H Zibara，R D Hooton，et al.A study of the effect of chloride binding on service life predictions[J].Cement and Concrete Research，2000，30：1215-1223.

[16] Qiang Yuan，Caijun Shi，Geert De Schutter，et al.Chloride binding of cement-based materials subjected to external chloride environment-A review[J].Construction and Building Materials 2009，23：1-13.

[17] Fib bulletin 34，Model code for service life design[S].

[18] EN12390-11：2015，Determination of the chloride resistance of concrete，unidirectional diffusion[S].

Test device and experiment research on chloride transport in concrete under compressive stress

CAO Yin1，YAO Yan1，WANG Ling1，WANG Zhendi1，DU Peng1，2
（1.State Key Laboratory of Green Building Materials，China Building Materials Academy，Beijing 100024，China；2.Jinan University，Jinan 250022，China）

A modified test device consists of loading supply unit and solution circulation unit was developed to simulate the corrosive ion transport in concrete in real service condition，transport behavior of chloride under external compressive load in concrete was studied.The test device realized the synergetic effect between loading supply and chlorine salt，and provided a stable transportation and diffusion for chloride under a continuous adjustable stable and high accuracy external load and compressive stress field.Results show that whether load or not，chloride diffusion depth increases with time prolong while the chloride under different exposure time diffusion coefficient take on power function decreases.The diffusion coefficient of chloride ion under increasing external compressive load ratio decreases first and then increases.

compressive stress，chloride ion，synergetic effect，test device，chloride ion diffusion coefficient

TU528

A

1001-702X（2016）08-0081-05

國家自然科學(xué)基金重大國際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目（51320105016）

2016-06-08

曹銀，男，1987年生，湖北隨州人，博士研究生，研究方向?yàn)榛炷聊途眯约盎炷镣饧觿?/p>