为配合中国建筑学会《混凝土抗氯离子渗透性的交流电测量方法》评价标准的建立,采用了交流电测法、电通量法(ASTM C1202)和快速氯离子扩散系数法(RCM)三种试验方法,定量评价了普通、高强和高性能混凝土抗Cl-渗透的能力。结果表明,当水灰比、粉煤灰及矿渣粉掺量变化时,交流电测法在多数情况下具有较好的适应性;交流电测法与ASTM C1202法、RCM法具有良好的相关性,相关系数分别为0.940 86、0.770 89。

通过盐池浸泡试验研究了非饱和条件下碱激发矿渣砂浆的介质传输机理,分析了不同激发剂和粉煤灰掺量对碱激发矿渣砂浆中水分和氯离子传输性能的影响。结果表明:水玻璃激发矿渣砂浆的毛细吸水系数较小,强度较高;非饱和条件下,碱激发矿渣砂浆的氯离子传输性能显著低于普通水泥砂浆;水玻璃激发矿渣砂浆的表观氯离子扩散系数较NaOH激发矿渣砂浆略高。

以矿渣掺量系数、溶胶比、碱当量为参数,进行三因素三水平的正交试验,得到以水玻璃为激发剂的碱矿渣泡沫混凝土的最优配合比。试验结果表明,三个因素中,碱当量对碱矿渣泡沫混凝土28d的抗压强度、干密度、导热系数的影响均为最高,其次是溶胶比,矿渣掺量系数影响最小。用Image-Pro Plus图像处理与分析软件对碱矿渣泡沫混凝土的孔结构进行分析,得到表征孔隙率、平均圆度系数、平均孔径、孔径分布等孔结构参数,分析可知碱矿渣泡沫混凝土的各项性能与其孔结构之间有着密切的联系,孔隙率和平均孔径越小,抗压强度越高、导热系数越大;碱矿渣泡沫混凝土的干密度与孔隙率有很好的相关性,相关系数R为0.9888。

基于实际海洋环境暴露条件,研究了力学荷载作用下混凝土中的氯离子扩散性能。以Fick第二定律理论为基础,用误差函数对混凝土中随深度变化的氯离子含量分布进行了曲线拟合,从而得到氯离子表观扩散系数,并以此表征氯离子在混凝土中的传输性。分析了氯离子的扩散系数与原材料、配合比、暴露环境以及力学荷载间的关系。结果表明,力学荷载对海洋环境下混凝土中的氯离子传输性能有显著影响,在利用氯离子扩散模型预测暴露海洋环境下混凝土结构的使用寿命时,需要考虑荷载因素的影响。