28  全自動數控混凝土碳化試驗箱

   4.28.1  目的及適用范圍                      

   測定在—定濃度的二氧化碳氣體介質中混凝土試件的碳化深度，以評定該混凝土的抗碳化能力。也適用于水泥砂漿。

   4.28.2  儀器設備

   1  碳化箱：帶有密封蓋或門的密閉容器，容器的容積至少應為試件體積的兩倍。箱內應有架空試件的擱架，二氧化碳引入口，分析取樣用的氣體引出口，箱內氣體對流循環裝置，溫濕度測量以及為保持箱內恒濕所需的設施。必要時，可設玻璃觀察口以對箱內的溫濕度進行讀數。

   2  氣體分析儀：能分析箱內氣體中的二氧化碳濃度，到1%。

   3  二氧化碳供氣裝置：包括氣瓶、壓力表及流量計。

   4  1％酚酞乙醇溶液(含20％的蒸餾水)、變色硅膠、鋼尺、噴霧器等。

4.28.3試驗步驟

   1  碳化試驗應采用棱柱體混凝土試件，以三塊為一組，試件的zui小邊長應符合表4，28.3的要求。棱柱體的高寬比應不小于3。

表4.28.3  碳化試驗試件尺寸選用表    mm

    無棱柱體試件時，也可用立方體試件代替，但其數量應相應增加。碳化試驗的試件宜采用標準養護。一般應在28d齡期(或設計齡期)進行碳化，采用摻合料的混凝土可根據其特性決定碳化前的養護齡期。但試件應在試驗前2d從標準養護室取出。然后在60℃±2℃溫度下烘48h。

   經烘干處理后的試件，除留下一個或相對的兩個側面外，其余表面應用熔化的石蠟予以密封；在側面上順長度方向用鉛筆以lOmm間距畫出平行線，以預定碳化深度的測量點。

   2  將經過處理的試件放入碳化箱內的擱架上，各試件經受碳化的表面之間的間距應大于50mm。

   3  將碳化箱關閉密封，密封可采用機械辦法或油封，但不得采用水封；開動箱內氣體對流調節裝置，徐徐充入二氧化碳，并測定箱內的二氧化碳濃度，逐步調節二氧化碳的流量，使箱內的二氧化碳濃度保持在20％±3％。在整個試驗期間可用去濕裝置或放入硅膠，使箱內的相對濕度控制在70％±5％的范圍內，碳化試驗應在20℃±5℃的溫度下進行。

   4  每隔一定時間對箱內的二氧化碳濃度，溫度及濕度作一次測定。一般在*、二天每隔2h測定一次，以后每隔4h測定一次。并根據所測得的二氧化碳濃度隨時調節其流量。去濕用的硅膠應經常更換。

   5  碳化至3d、7d、14d及28d時，各取出試件，破型以測定其碳化深度。將棱柱體試件在壓力試驗機上用劈裂法從一端開始破型。每次切除的厚度約為試件寬度的一半，用石蠟將破型后試件的切斷面封好，再放人箱內繼續碳化，直到下一個試驗期，如采用立方體試件，則在試件中部劈開：立方體試件只作一次檢驗，不再重復使用。

   6  將切下的那部分試件刷去斷面上的粉末，隨即噴上(或滴上)1％酚酞乙醇溶液，經30s后，按原先標劃的每10mm一個測量點用鋼尺分別測出兩側面各點的碳化深度(不變色區的深度)。如果測點處的碳化分界線上剛好嵌有粗骨料顆粒，則可取該顆粒兩側處碳化深度的平均值作為該點的深度值。碳化深度測量至lmm。

   4.28.4試驗結果處理

   混凝土在各試驗齡期時的平均碳化深度dt，按式(4.28.4)計算(準至0.1mm)：

式中：d_t——試件碳化t天后的平均碳化深度，mm；

   d_i--兩個測面上的各測點的碳化深度，mm；

   n——兩個側面上的測點總數

   以在標準條件下(即二氧化碳濃度為20％±3％，溫度為20℃±5℃，濕度為70％±5％的三個試件碳化28d的碳化深度平均值作為測定值，用以對比各種混凝土的抗碳化能力及對鋼筋的保護作用。以各齡期計算所得的碳化深度繪制碳化時間與碳化深度的關系曲線，以表示在該條件下的混凝土碳化發展規律。

4.29  混凝土抗氯離子滲透快速試驗

4.29.1  目的及適用范圍

   測定混凝土的相對氯離子擴散系數，以比較混凝土的抗氯離子滲透性能，適用于檢驗水灰比小于0.60的混凝土。

4.29.2  基本原理

   氯離子在直流電壓作用下，能透過混凝土試塊向正極方向移動。測量流過混凝土的電荷量，就能反映出透過混凝土的氯離子量。混凝土是離子導電，其電導與電流成正比。因此，測量混凝土試件的電導，與測電荷量一樣，也能評定混凝土抵抗氯離子滲透的性能。

4.29.3  儀器設備

   試驗所用設備如圖4.29.3—1所示。

			1——交流電橋；2——試驗槽：3——銅網； 4——混凝土試件；5——0.3mol/L NaOH溶液； 6——橡心墊圈；7——3％NaCl溶液

圖4.29.3-1  試驗裝置示意圖

   1  頻率為1000Hz的交流電橋，量程兩檔lkΩ、10kΩ。精度0.002；

   2  塑料試驗槽兩只，外型尺寸152mm×152mm×50mm，內開深35mm、直徑80mm的凹槽；

   3  銅網：φ80mm圓形銅篩布(120目)；

   4  氯化鈉、氫氧化鈉和氧氧化鈣(化學純)；

   5  鋼絲刷、由塑料管和鋼板制成的60mm×φ100mm  三聯試模  (圖4.29.3—2)；

   6  8號醫用乳膠手套；

   7  帶蓋塑料桶，容積10L；

   8  螺旋加壓器或壓力機。

1——鋼板；2——塑料圈；3——硬橡膠板

圖4.29.3-2  三聯試模示意圖

   4.29.4  試驗步驟

   1  澆制直徑100mm、厚60mm的圓盤型混凝土試件，粒徑大于40mm的骨料用濕篩法篩除。每種技術條件三塊。試件成型后，表面蓋濕麻袋在室溫為20℃±5℃條件下養護24h后拆模(保留與試件緊貼的塑料圈)。用鋼絲刷刷毛兩端面后，試件連塑料圈一起放在盛有20℃±3℃飽和氫氧化鈣溶液塑料桶中養護24h。取出，用螺旋加壓器或壓力機將試件頂出塑料圈。試件再在20℃±3℃飽和氫氧化鈣溶液中養護26d；

   注：澆制試件時，模內盡量少涂機油。

   2  對于混凝土芯樣，應切割成60mm×φ100mm試件。測試前宜進行真空飽水：把試件放入1000mL燒杯中，然后一起放入真空干燥器。抽真空3h(真空度0.098MPa)  在抽真空的情況下，灌入足夠量的蒸餾水至燒杯中將試件浸沒，繼續抽真空1h，以后試件于水中停放18h。

   注：灌蒸餾水時，嚴防空氣通過閥門進入干燥器。

   3  配制3％NaCl和0.3mol/L (1.2％)NaOH溶液，分別裝瓶加蓋后放在20℃±3℃條件下備用。

   4  試驗在室溫20℃±5℃下進行。試件從氫氧化鈣溶液中取出。每取出一試件，同時測量并記錄氫氧化鈣溶液的溫度。用濕布擦去表面浮水。試件圓側面和磨面、底面的邊緣(約10mm 寬)用乳膠套(從醫用手套上剪取)封閉后，裝入塑料試驗槽。用螺桿(或臺鉗)把兩試驗槽和試件夾緊(圖4.29.3—1)，在試件兩邊試驗槽內，分別注入3％NaCL和0.3mol/L NaOH溶液(試件磨面接觸NaOH溶液)。過2min后，按圖4.29.3—1測量線路，用頻率為1000Hz的交流電橋測量試件電阻，并由此算出電導(電阻倒數)?；炷岭妼е涤嬎阒?.01×10^-4S(西門子，電導單位)。

4.29.5  試驗結果處理

   1  試件20℃時的電導值，按式(4.29.5—1)計算(準至O.01×10^-4S)：

式中：G₂₀——校正成20C℃時的電導，S；

   α——常數，等于2130；

   T_i——在該試件測量時，記錄的飽和氫氧化鈣溶液的溫度，以溫度計，K；

   T₂₀——20℃時溫度值，為293K；

   G_i——室溫下測得的電導，S。

   以三塊試件20℃時的電導平均值，作為該組試件的電導值。

   2  試件的相對氯離子擴散系數按式(4.29.5—2)計算(準至0.01×l0^-12m²/s)：

D=0.235× 10^-8G₂₀    (4.29.5—2)

式中：D——相對氯離子擴散系數，m²/s；

     G₂₀——試件20℃時的電導值，S。

   以三個試件的相對氯離子擴散系數的平均值，作為該組試件的相對氯離子擴散系數值，