氯离子电通量试验方法

1、中华人民共和国行业标准JTJ 270-98水工混凝土抗氯离子渗透快速试验1. 目的及适用范围测定混凝土的相应氯离子扩散系数，以比较混凝土的抗氯离子渗透性能，适用于检验水灰比小于0.60的混凝土。2. 基本原理氯离子在直流电压作用下，能透过混凝土试件向正极方向移动。测量流过混凝土的电荷量，就能反映出透过混凝土的氯离子量。混凝土是离子导电，其电导与电流成正比。因此，测量混凝土上试件的电导，与测电荷量一样，也能评定混凝土抵抗氯离子渗透的性能。3. 仪器设备 频率为1000Hz的交流电桥，量程两档 1KQ, 10 K Q,精度0.002; 塑料试验槽两只，外型尺寸152m* 152m讦50mm，内开深

2、 35mm、直径80mm的凹槽； 铜网：$ 80mrffl形铜筛布（120目）； 氯化钠、氢氧化钠和氢氧化钙（化学纯）； 铜丝刷、由塑料和钢板制成的60mrrK <j）100mm;4. 试验步骤 浇制直径100mm、厚60mm的圆盘型混凝土试件。粒径大于40mm的骨料用湿筛法筛除每种技术条件三块。试件成型后，表面盖湿麻袋在室温为20C ±5C条件下养护24h后拆模（保留与试件紧贴的塑料圈）。用钢丝刷刷毛两端面后，试件连塑料圈一起在放在盛有20C坦C饱和氢氧化钙溶液塑料桶中养护 24h。取出，用螺旋加压器或压力机将试件顶出塑料圈。试件再在20Cd3C饱和氢氧化钙溶液中养护 26d

3、。注：浇制试件时，模内尽量少涂机油 对于混凝土芯样，应切割成60mnX $ 100mni式件。测试前宜进行真空饱水：把试件放入1000ml烧杯中，然后一起放入真空干燥器。抽真空3h （真空度0.098MPa）。在抽真空的情况下。灌入足够量的蒸熠水至烧杯中将试件浸没。继续抽真空1h,以后试件于水中停放 18ho注：灌蒸熠水时，严防空气通过阀门进入干燥器。 配制3%NaCl和0.3mol/L （1.2%） NaOH溶液，分别装瓶加盖后放在20C坷C条件下备用。 试验在室温20C±5C下进行。试件从氢氧化钠溶液中取出，每取出一试件，同时测量并记录氢氧化钙溶液的温度。用湿布擦去表面浮水。试件

4、圆侧面和磨面、底面的边缘（约 10mm宽）用乳胶 套（从医用手套上剪取）封闭后，装入塑料试验槽。用螺杆（或台钳）把两试验槽和世军爱女夹 紧（图3- 1）。在试件两边试验槽内，分别注入3% NaCl和0.3mol/LNaOH溶液（试件磨面接触NaOH溶液）。过2min后，按图3- 1测量线路，用频率为1000Hz的交流电桥测量试件电阻，并 由此算出电导（电阻倒数）。混凝土电导值计算至 0.01刈0-4S （西门子电导单位）。5. 试验结果处理1.试件20C时的电导值，按式（5- 1）计算（准至0.01 >10-4S）;G20=& 1/Ti-（1/T20）Gi（5-1）式中：G20

5、一校正成20C时的电导，S;a一常数，等于2130;Ti在该试件测量时，记录的饱和氢氧化钙溶液的湿度，以绝对温度计， K;T20 20 C时绝对温度值，为 293K;Gi 一室温下测得的电导，S。以三块试件20C时的电导平均值，作为该组试件的电导值。2 .试件的相对氯离子扩散系数按式（5- 2）计算（准至0.01 >10- 12m2/s）;D=0.235X10-8G20（5-2）式中：D 一相对氯离子扩散系数， m2/s；G20试件20 C时的电导值，S 。以三个试件的相对氯离子扩散系数的平均值，作为该组试件的相对氯离子扩散系数值。混凝土结构耐久性设计与施工指南中国工程院土木水利与建筑学

6、院工程结构安全性与耐久性研究咨询项目组B2混凝土氯离子扩散系数快速检测的NEL法B2.1试验目的利用Nernst-Einstein方程和NEL型混凝土快速真空饱水饱盐装置及混凝土渗透性电测仪检测混凝土中 的氯离子扩散系数 Dnel ,对混凝土渗透性进行快速评价。为耐久混凝土的配合比设计和混凝土质量检验 提供依据。B2.2检测步骤1. 配制溶液用分析纯 NaCl和蒸熠水搅拌配制 4 mol/l NaCl盐溶液，静停 8h以上备用。2. 试样制备：将待测混凝土试件（可为指定龄期的试件或钻取的芯样），切去表面层2cm以避免浮浆层的影响，然后切成100miK 100mm： 50mm或<j）100

7、mm：50mm的试样，上下表面应平整； 取其中三块，用千分尺量取试 样中心厚度。3. 真空饱盐：将5cm厚的混凝土试样垂直码放于 NEL型混凝土快速真空饱盐装置的真空室中，试样间应留有间隙。密闭真空室并开动真空泵和气路开关，在真空表显示值小于-0.05MPa的压力下保持6h后，断开气路，导入4mol/l的NaCl溶液至液位指示灯灭，关闭水路开关，再打开气路开关，抽真空至上述真空度并保持 2hrs。关闭真空泵和所有开关，继续保持试样浸泡于真空室的状态至24h为止（从开始抽真空时计）。每次饱盐毕，应及时更换真空泵油（若用无油泵，则需检查工作状态是否正常），并清洗真空室。4. 量测氯离子扩散系数 D

8、nel擦去饱盐试样侧面盐水并置于试样夹具中两$ 50mm紫铜电极间（如果混凝土试样表面略不平整，可在两电极与试样表面各加一浸有4mol/ l NaCl的80目铜网），用 NEL型混凝土渗透性电测仪进行量测，混凝土渗透性电测仪可自动调节电压，直接给出该混凝土试样中氯离子扩散系数Dnel值。5. 数据处理和混凝土渗透性评定取三块平行试样的氯离子扩散系数平均值作为该混凝土中氯离子扩散系数值；若三块平行试样的测定值与平均值的偏差均超过 15%（试样本身误差），则需重新进行检测。根据表B2-1对混凝土渗透性进行分级。NEL法建议评价标准表B2-1水灰比(W/C)混凝土 28d抗压强度(MPa)氯离子扩散

9、系数(10-14m2/s)混凝土渗透性评价>0.60<30>1000很高0.450.6030405001000高10.400.454060100500中0.350.40608050100低0.300.3580100550很低<0.30>100<5可忽略注：当氯离子扩散系数 Dnel恰好为两等级的边界值时，取为上一等级。中华人民共和国行业标准JTJ 270 - 98水运工程混凝土实验规程海砂、混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定7.18海砂、混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定7.18.1目的和适用范围：本方法适用于现场快速检验海砂或混凝土拌合物中的氯离子含量，或

10、检测其氯离子含量是否超出规范所规定的允许值。7.18.2实验基本原理：用氯离子选择电极和甘汞电极置于液相中，测得的电极电位 E,与液相中氯离子浓度C的对数，呈线性关系，即E = K - 0.059lg C。因此，可根据测得的电极电位值，来推算出氯离子浓度。7.18.3仪器设备：氯离子选择电极：测量范围：5 X10-510 -2 mol / L ; pH范围：212 ;响应时间： 2min ;温度范围：535 C。参比电极：饱和甘汞电极，盐桥充KNO 3 0.1mol / L或 NaNO 3溶液 0.1mol/L 。电位测量仪器：分辨值 mv的酸度计、恒电位仪、伏特计或电位差计，输入阻抗不小于7

11、M Q。7.18.4实验步骤7.18.4.1建立电位一氯离子浓度关系曲线：把氯离子选择电极放入由蒸偕水(或去离子水)配置的 NaCL溶液0.001mol/L中活化 2h。用蒸偕水(或去离子水)配置5.5 X10 -3 mol/L 和5.5 K0-4 mol / L两种NaCL标准 溶液，各 250Ml ;将氯离子选择电极和甘汞电极(通过盐桥)，插入 20 ±2 C的两种 NaCL标准溶液中， 经2min后用电位测量仪测量电极之间电位值。将两值标点在E - lg C半对数坐标上，其连接线即为电位一氯离子浓度关系曲线。7.18.4.2检测海砂或混凝土的氯离子含量是否超过规范规定的允许值时

12、，应制备氯离子浓度允许限值的标准溶液250mL。标准溶液的 NaCL浓度按下式计算：C NaCL = K +3.55 3式中C NaCL NaCL标准溶液的浓度( mol/L )；K 规范规定的氯离子浓度允许限值（%）;3 一混凝土的水灰比。按前述同样步骤测得20 C标准溶液的电极电位值。注：氯离子浓度允许限值K ,按水泥用量计。7.18.4.3海砂中氯离子含量测定：把氯离子选择电极放入0.001mol / L NaCL溶液中活化 1h ；按3.7节中的规定测定海砂含水率；称取200g海砂样品置于 1000mL模口瓶中，加入 250ml蒸偕水（或去离子水），加盖 后摇晃1min ,静止半小时，

13、并按此顺序再重复一次。将上部清液移至锥形瓶中。并用温度计 测量清液的温度；将氯离子选择电极和甘汞电极（通过盐桥）插入水中，用电位测量仪测得电位值。按温度 每增加1 C,电位向负移动 1mV的比率对电位值进行温度校正，并从 E - lg C NaCL曲线 上推求得水中氯离子浓度。7.18.4.4混凝土半合物中氯离子含量测定：把氯离子选择电极放入以蒸偕水（或去离子水）配制的0.001mol/LNaCL 溶液中活化 1h ；从混凝土半合物中取出600g左右的砂浆，放入烧杯中，测量温度，插好氯离子选择电极和甘汞电极（通过盐桥），测定其电位，并进行温度校正；从E - lgC曲线推算得相应拌和水的氯离子浓

14、度。7.18.5实验结果计算：7.18.5.1海砂氯离子含量按下式计算：P s = C CL- X （1.25+ w WC ）（ 1 +3 WC ） +1000 N X 35.5 100% 式中P s -海砂中氯离子含量，以水泥重计（%）;C CL -一 水中氯离子浓度（ mol/L ）；3 WC -海砂含水率（%）;N 一混凝土的灰砂比。7.18.5.2混凝土氯离子含量按下式计算：P c = C CL-X& + 1000 X 35.5 X 100% 式中P c -混凝土拌合物中氯离子含量，以水泥重计（%）;C CL -相应拌和水中氯离子浓度（ mol/L ）； 3 一混凝土的水灰比。

15、7.18.5.3检验海砂或混凝土的氯离子含量是否超过规范规定允许限量时，将测得电位值经温度校正后与相应氯离子允许限量标准溶液中电位值相比较，若前者较后者小， 表明其氯离子含量已超过规范允许值。中华人民共和国行业标准JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范Corrosion Prevention TechnicalSpecificationa for Concrete Structuresof Marine Harbour Engineering附录B混凝土抗氯离子渗透性标准实验方法B.1适用范围B.1.1本实验方法以电量指标来快速测定混凝土的抗氯离子渗透性。适用于检验混凝土原材料

16、和配合比对 混凝土抗氯离子渗透性的影响。B.1.2本实验方法适用于直径为 95 ±2mm，厚度为51 ±3mm的素混凝土试件或芯样。B.1.3本实验方法不适用于掺亚硝酸钙的混凝土。掺其它外加剂或表面处理过的混凝土，当有疑问时，应 进行氯化物溶液的长期浸渍试验。B.2实验基本原理B.2.1在直流电压作用下氯离子能通过混凝土试件向正极方向移动，以测量流过混凝土的电荷量反映渗透 混凝土的氯离子量。B.3试验设备及材料B.3.1试验装置(略)B.3.2仪器设备应满足下列要求： 直流稳压电源，可输出60V直流电压，精度±0.1V;(2) 塑料或有机玻璃试验槽，其结构尺寸如图

17、B . 3. 2所示(略)；(3) 铜网为20目；(4) 数字式电流表，量程 20A，精度±1.0%;(5) 真空泵，真空度可达 133Pa以下；(6) 真空干燥器，内径法250mmB.3.3试验应采用下列材料：(1)分析纯试剂配制的3.0%氯化钠溶液；用纯试剂配制的 0.3mol氢氧化钠溶液；(3)硅橡胶或树脂密封材料。B.4试验步骤B.4.1制作直径为95mm，厚度为51mm的混凝土试件，在标准条件下养护 28d或90d,试验时以三块试件为 一组。B.4.2将试件暴露于空气中至表面干燥，以硅橡胶或树脂密封材料施涂于试件侧面，必要时填补涂层中的 孔洞以保证试件侧面完全密封。B.4.

18、3测试前应进行真空饱水。将试件放入 1000ml烧杯中，然后一起放入真空干燥器中，启动真空泵，数 分钟内真空度达133Pa以下，保持真空3h后，维持这一真空度注入足够的蒸熠水，直至淹没试件，试件浸 泡1h后恢复常压，再继续浸泡 18+2hoB.4.4从水中取出试件，抹去多余水份，将试件安装于试验槽内，用橡胶密封环或其他密封胶密封，并用 螺杆将两试验槽和试件加紧，以确保不会渗漏，然后将实验装置放在2023 C的流动冷水槽中，其水面宜低于装置顶面 5mm，试验应在 20 25 C恒温室内进行。B.4.5将浓度为3.0%的NaCl溶液和0.3mol的NaOH溶液分别注入试件两侧的试验槽中，注入NaC

19、l溶液的试验槽内的铜网连接电源负极，注入 NaOH溶液的试验槽的铜网连接电源正极。B.4.6接通电源，对上述两铜网施加 60V直流恒电压，并记录电流初始读数 I 0,通电并保持试验槽中充满 溶液。开始时每隔5min记录一次电流值，当电流值变化不大时，每隔 10min记录一次电流值，当电流变化 很小时，每隔30min记录一次电流值，直至通电 6h。B.5试验结果计算B.5.1绘制电流于时间的关系图。将各点数据以光滑曲线连接起来，对曲线作面积积分，或按梯形法进行 面积积分，即可得试验6h通过得电量。当试件直径不等于95mm时，则所得电量应按截面面积比得正比关系换算成直径为95mm得标准值。B.5.

20、2取同组3个试件通过得电量得平均值，作为该组试件得通电量来评定混凝土抗氯离子渗透性。NEL法混凝土氯离子扩散系数快速检测专利发明人：清华大学路新瀛1. NEL法试验目的利用Nernst-Einstein方程和NEL型混凝土快速真空饱水饱盐装置及混凝土渗透性电测仪检测混凝土中 的氯离子扩散系数 Dnel ,对混凝土渗透性进行快速评价。为耐久混凝土的配合比设计和混凝土质量检验 提供依据。2. NEL法检测步骤2.1配制溶液用分析纯NaCl和蒸熠水搅拌配制 4mol/L NaCl盐溶液，静停8h以上备用。2.2试样制备将待测混凝土试件（可为指定龄期的试件或钻取的芯样），切去表面层2cm以避免浮浆层的影 响,然后切成100mm： 100mm 50mm或$ 100mm：50mm的试样，上下表面应平整； 取其中三块，用千分尺量取 试样中心厚度。 2.3真空饱盐将5cm厚的混凝土试样垂直码放于NEL型混凝土快速真空饱盐装置的真空室中，试样间应留有间隙。密闭真