ASTM C1202标准混凝土试验原理和操作?
ASTMC1202标准试验方法的原理和操作关键是什么?
由于长期浸泡试验需要的时间长,人们一直在努力寻找一种试验方法来快速测定氯离子的渗透率。怀廷于1981年发明了电(直流)加速氯离子扩散试验法。该试验装置的设计原理是溶液中的离子在电场的加速作用下能迅速穿透混凝土试件。由于该方法试验时间短,在实验室中可重复使用,1983年被美国公路运输署指定为标准试验方法,随后被美国材料试验学会确定为标准方法。
在ASTMC1202(混凝土抗氯离子渗透能力的电学指标)要求的方法中,每组三个试件,尺寸为100mm×50mm,在标准条件下固化至28d后,温度在(20 ±2)℃在水中浸泡14天,使试件吸水饱和。试验过程中,在混凝土试件的轴向施加60V的直流电压。试样两侧分别为3%NaCl溶液和0.3mol/LNaOH溶液。记录6小时内通过试样的电流的Q值(库仑)。),用来衡量混凝土的密实度和抵抗氯离子渗透的能力。
试验中直接测定的电特性值是上述闭合电路内所通过的电流I1(安培)值,每隔30min读数一次,连续测定6h,共测得13个点。按下列公式计算通过的电量Q值。
Q=900×(Io+2I1+2I2+...+2I11+I12)
该方法通过测量要求时间内通过混凝土的电量来判断混凝土的抗氯离子渗透能力。评价标准见表3-23.
表3-24列出了几组高性能混凝土使用ASTMC1202进行渗透性试验的结果。结果表明,高性能混凝土的渗透性非常低。LS7和LS8这两组无矿物外加剂的混凝土,其耗电量是掺地渣和硅粉的高性能混凝土(LS1、LS2、LS3)的4~8倍,可见地渣和硅粉的混合硅粉进入后,混凝土的微观结构变得非常致密,混凝土属于渗透性极低的高性能混凝土。
与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更高的密度和更高的电阻值。使用ASTMC1202方法在测试原理和应用方面也有局限性。要点如下:
①通过试片的电量与空穴溶液中的所有离子有关,而不仅仅是氯离子;
②带电6小时内离子扩散未达到稳定状态,即电流短时间内难以达到稳定状态,测试处于不稳定状态;
③对于低强混凝土,孔隙率大,试件阻力小。60V电压会产生大电流,会引起剧烈的电极反应和焦耳热,消耗部分电量。混凝土试件不消耗试验电力。
④实测结果不能定量解释混凝土抗氯离子渗透的能力,尤其是高强高性能混凝土。当水灰比很小时,这种方法不能反映混凝土矿物掺合料种类和比例变化引起的渗透率差异。如表3-24所示,LS1、LS2和LS3三组试件的结果。