混凝土电通量是衡量混凝土渗透性高低的重要物理量,它反映了混凝土抵抗水和离子等介质向内渗透的能力。这一指标对于评估混凝土的耐久性和使用寿命具有重要意义。接下来,我们将从多个方面详细阐述什么是混凝土的电通量。
1. 基本原理
电通量法是在一定条件下,通过测量通过混凝土规定截面积的电荷总量来评价混凝土的渗透性。具体来说,它利用外电场加快离子的运动速度,然后根据扩散性与电迁移参数间的理论关系计算氯离子的扩散性,从而判断混凝土的抗渗透性。
2. 评价标准
电通量值越大,说明混凝土在电场作用下通过的电荷量越多,即混凝土的渗透性越高,耐久性相对越差。例如,内掺立威防水剂的混凝土电通量为604C,其耐久性就大于基准混凝土电通量1402C的混凝土。
3. 测试方法
电通量测试通常使用圆柱体试件,在60V直流恒电压作用下,测定6小时内通过混凝土的电量。测试过程中需要严格控制试件的尺寸、表面处理、真空饱水等步骤,以确保测试结果的准确性。
4. 影响因素
混凝土的电通量受多种因素影响,包括掺合料种类及掺量、养护龄期、水胶比、含气量等。例如,粉煤灰和矿粉的掺入可以显著改善混凝土的抗氯离子侵蚀性能,而养护龄期的增加也有助于降低混凝土的电通量。
5. 应用范围
电通量法广泛应用于高中等强度混凝土的渗透性评价,特别适用于大专院校、建筑科学研究院、水利科学研究院等科研单位的土木材料实验室。它还在混凝土配合比的设计及质量波动控制、施工和质检单位以及水泥、混凝土、外加剂等厂家的质量控制中发挥重要作用。
6. 与耐久性的关系
混凝土的渗透性与氯离子侵入、碳化、硫酸盐化学侵蚀等因素密切相关,这些因素直接影响混凝土的耐久性。通过测量混凝土的电通量,可以间接评价其耐久性。
7. 仪器与材料
电通量测试需要使用专门的仪器,如电通量测定仪、真空保水机、恒温水浴等。还需要使用特定的溶液和材料,如3.0%的NaCl溶液、0.3mol/L的NaOH溶液以及硅胶或树脂等密封材料。
8. 试验步骤
电通量测试包括试件准备、真空饱水、安装试件、注入溶液、施加电压、记录电流值等多个步骤。每个步骤都需要严格按照规定进行,以确保测试结果的准确性。
9. 数据处理与分析
测试结束后,需要对记录的数据进行处理和分析。通常通过绘制电流与时间的关系图,对曲线进行面积积分来计算通过混凝土的电通量。还可以采用简化公式进行计算。
10. 精度与允许差
为了确保测试结果的准确性,需要取同组三个试件通过电通量的平均值作为该组试件的电通量值。如果某个测值与中值的差值超过中值的15%,则需要根据具体情况进行处理。
11. 研究与发展
近年来,国内外学者对混凝土电通量进行了大量研究,提出了多种改进测试方法和提高混凝土耐久性的措施。这些研究为混凝土电通量的进一步应用和发展提供了有力支持。
混凝土的电通量是衡量其渗透性高低的重要指标,对于评估混凝土的耐久性和使用寿命具有重要意义。通过深入了解电通量的基本原理、测试方法、影响因素以及应用范围等方面的知识,我们可以更好地利用这一指标来指导混凝土的生产和施工实践。