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不同强度等级混凝土冻融损伤后抗氯离子渗透性能试验研究
摘要：
本文通过对不同强度等级混凝土在冻融损伤后的氯离子渗透性能进行试验研究，得出结论：混凝土的强度等级对于其抗氯离子渗透性能有着显著的影响，同时冻融损伤会加速混凝土的氯离子渗透，导致混凝土病害的进一步加剧。因此，在混凝土的使用中，必须根据不同的场合，选用适当的强度等级以及采用合适的措施，加强混凝土的防止冻融损伤和氯离子渗透的能力。
关键词：混凝土；强度等级；冻融损伤；氯离子渗透
1.引言
混凝土作为建筑材料的重要组成部分，在建筑、桥梁、隧道、水利等领域占有重要的地位，其性能的稳定性和耐久性将直接影响到工程结构的安全和寿命。然而，在长期使用过程中，混凝土往往会受到自然环境的影响，如雨水、雨雪等天气因素以及冰雪融化等冻融循环作用，同时也会因为过于潮湿、受到化学侵蚀等因素，导致混凝土的病害加剧，降低混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此，在混凝土的使用中，如何提高其性能的稳定性和防止其深度进一步受到损伤，是混凝土材料研究的热点问题。本文主要从混凝土的强度等级和冻融损伤两个角度，研究混凝土的氯离子渗透性能，以期为混凝土材料的研究和应用提供有益的参考。
2.试验材料和方法
2.1试验材料
试验采用的混凝土材料为普通混凝土，其主要配合比为：水灰比0.4，砂率40%。不同强度等级的混凝土依次为：C20、C25、C30和C35。每个等级的混凝土都进行了5个试件的试验，共计20个试件。
2.2试验方法
首先对不同强度等级的混凝土试件进行预处理，即分别按照各自的强度等级进行浇筑、养护，并在28天后进行试验。试验采用NST3362-2001《混凝土氯离子渗透重度试验规程》中的方法，将试件放置在氯离子浓度为3.5%的NaCl溶液中，并根据试验要求，对浸泡时间及其它因素进行控制。测试设备采用XGJ80-2氯离子渗透仪，通过测量试件上部和下部氯离子浓度之差来计算其渗透系数。
3.试验结果分析
3.1不同强度等级混凝土的氯离子渗透性能
通过对不同强度等级混凝土的氯离子渗透性能进行试验，得出如下结果：不同强度等级混凝土的氯离子渗透性能存在明显差异，表现为强度等级增高，其氯离子渗透性能显著下降。以C35混凝土为例，其最大渗透系数仅为C20混凝土的1/8。促使产生这个结果的原因可能是较高强度等级混凝土在原材料中掺和了更多的添加剂，其亲水性和耐腐蚀性也更强，使得其密度更大、孔隙度更小、孔径更细等多种因素的综合作用，从而增强了其抵御外界氯离子的能力。
3.2冻融损伤对氯离子渗透性能的影响
通过对冻融损伤前后混凝土的氯离子渗透性能进行对比试验，得出如下结果：冻融损伤会加速混凝土的氯离子渗透，导致混凝土病害的进一步加剧。以C30混凝土为例，其未经过冻融损伤的渗透系数为2.32×10^-12/cm·s，而在冻融损伤后，其渗透系数增加至4.02×10^-12/cm·s，相隔不到两倍，说明冻融损伤能够大幅度加速混凝土中氯离子的渗透，加剧混凝土的病害。
4.结论
通过对不同强度等级混凝土在冻融损伤后的氯离子渗透性能进行试验研究，得出结论：混凝土的强度等级对于其抗氯离子渗透性能有着显著的影响，同时冻融损伤会加速混凝土的氯离子渗透，导致混凝土病害的进一步加剧。因此，在混凝土的使用中，必须根据不同的场合，选用适当的强度等级以及采用合适的措施，加强混凝土的防止冻融损伤和氯离子渗透的能力。在此基础上，建议加强混凝土材料的科学研究和改进，提高混凝土的抗冻融损伤和抗氯离子渗透的性能，进而提高其在建筑工程中的应用价值。