电化学除氯过程钢筋网周围电场与氯离子分布特征试验研究.doc

电化学除氯过程钢筋网周围电场与氯离子分布特征试验研究 　　摘要： 　　探明电化学除氯过程混凝土内部的电场分布特征有利于研究混凝土除氯后的氯离子非均匀分布现象。为进一步研究电化学除氯过程中混凝土内部电场对氯离子迁出的影响，将一种屏蔽式预埋电极阵列应用于内蕴氯盐的钢筋网布置混凝土试件电化学除氯试验中，探究钢筋网周围电场及氯离子的分布特征。结果表明，混凝土内电场分布影响氯离子的迁出，电场强度大的区域，氯离子迁出速率高，残余氯离子浓度低；电场强度小的区域，氯离子迁出速率低，氯离子存在堆积现象。 　　关键词：混凝土；耐久性；电化学除氯；电场分布；氯离子 　　中图分类号：TU528.01 　　文献标志码：A文章编号2018 　　Abstract： 　　It is helpful to investigate the nonuniform distribution of chloride after electrochemical chloride extraction by ascertaining the distribution characteristics of electric field during electrochemical chloride extraction. In order to study the effect of electric field on the migration of chloride ions， a shielded buried electrode array was used to ascertain the distribution characteristics of chloride and electric field around reinforcement nets. The results show that the electric field in concrete affects the migration of chloride ions， when a region with strong electric field， chloride ion migration rate is high， residual chloride ion concentration is low， when a region with week electric field， chloride ion migration rate is low residual chloride ion concentration is high. 　　Keywords： 　　concrete； durability； electrochemical chloride extraction； electric field distribution； chloride 　　?筋锈蚀是危害混凝土结构耐久性的主要原因之一，氯盐侵蚀是引起钢筋锈蚀的最主要原因[12]。氯离子进入混凝土的方式主要有外部环境氯离子的渗透、扩散等。相关资料[36]表明，近年来，钢筋混凝土结构的耐久性问题越来越突出。如何对钢筋混凝土结构进行耐久性修复，已成为迫切需要解决的问题。 　　电化学除氯技术[78]是目前应用较为广泛的一种混凝土耐久性提升技术。该技术采用电化学原理将混凝土内部氯离子排除，实现混凝土结构耐久性提升。相关研究表明，既有混凝土结构耐久性提升过程中存在氯离子非均匀迁出现象。Toumi等[9]的试验结果表明，电化学除氯后混凝土中氯离子的分布曲线为上凸弯曲曲线，呈现非均匀现象。祝频等[10]、郑靓等[11]的理论模型和实测结果都证实混凝土内部的残余氯离子存在非均匀分布现象。Mao[12]研究表明，残余氯离子存在非均匀分布现象，氯离子会由高浓度区域向低浓度区域扩散。有学者提出，氯离子非均匀分布跟通电过程中混凝土内部电场有关。郭育霞[13]认为电化学除氯过程中氯离子在电场中运动，电场强度大的区域，所受的力大，除氯效率越高。Li等[14]建立了氯离子入侵混凝土模型，研究电势梯度等因素对电化学除氯的影响。张嘉新等[15]研究外电场作用下离子的迁移规律，认为距钢筋越近，电场强度越大，残余氯离子浓度越低。Caón等[16]认为，距钢筋近的区域，电场强度大，除氯效率高。 　　已有研究表明，电化学除氯过程混凝土内部电场对除氯有重要影响。对钢筋周围电场与氯离子分布特征以及内部电场与氯离子电迁移之间的关系目前还没有进行深入研究。笔者将一种屏蔽式预埋电极阵列运用于内蕴氯盐的钢筋网布置试件中，进行电化学除氯试验，探索电化学除氯过程钢筋周围的电场与氯离子分布特征及电场对除氯效果的