T0580-2020水泥混凝土抗氯離子滲透試驗方法（電通量法）

1 目的、適用范圍和引用標準

  本方法規(guī)定了電通量法測定水泥混凝土抗氯離子滲透性的試驗方法。

  本方法適用于測定以通過混凝土試件的電通量為指標來確定混凝土抗氯離子滲透性能，不適用于摻有亞硝酸鹽和鋼纖維等良導電材料的混凝土抗氯離子滲透試驗。

  引用標準：

  《混凝土氯離子電通量測定儀》（JG/T 261） 

  水泥混凝土試件制作與硬化水泥混凝土現(xiàn)場取樣方法（T0551）

2 儀具與材料

  2.1 電通量試驗裝置：如圖T0580-1所示，應符合現(xiàn)行《混凝土氯離子電通量測定儀》（JG/T 261）的規(guī)定。圖T0580-1電通量試驗裝置示意圖

  1-直流穩(wěn)壓電源；2-試驗槽；3-銅電極；4-混凝土試件；5-3.0%NaCl溶液；6-0.3mol/L NaOH溶液；7-標準電阻；8-直流數(shù)字式電壓表；9-試件墊圈（硫化橡膠墊或硅橡膠墊）

  2.2 儀器設備和化學試劑應符合下列要求：

  （1）直流穩(wěn)壓電源的電壓范圍為0~80V，電流范圍為0~10A，并能穩(wěn)定輸出60V直流電壓，精度為±0.1V。

  （2）耐熱塑料或耐熱有機玻璃試驗槽（圖T0580-2）的邊長為150mm，總厚度不小于51mm。試驗槽中心的兩個槽的直徑分別為89mm和112mm。兩個槽的深度分別為41mm和6.4mm。在試驗槽的一邊開有直徑為10mm的注液孔。

  圖T0580-2 試驗槽示意圖（尺寸單位：mm）

  （3）紫銅墊板寬度為12mm±2mm，厚度為0.50mm±0.05mm；銅網(wǎng)孔徑為0.95mm或20目。

  （4）標準電阻精度為±0.1%；直流數(shù)字電流表量程為0~20A，精度為±0.1%。

  （5）真空泵和真空表應符合T0579的規(guī)定。

  （6）真空容器的內(nèi)徑不小于250mm，并能至少容納3個試件。

  （7）陰極溶液應用化學純試劑配制的質(zhì)量濃度為3.0%的NaCl溶液。

  （8）陽極溶液應采用化學純試劑配制的摩爾濃度為0.3mol/L的NaOH溶液，

  （9）密封材料應采用硅膠或樹脂等密封材料。 

 （10）硫化橡膠墊或硅橡膠墊的外徑為100mm、內(nèi)徑為75mm、厚度為6mm。

 （11）切割試件的設備應采用水冷式金剛鋸或碳化硅鋸。

 （12）抽真空設備可由燒杯（體積在1000mL以上）、真空干燥器、真空泵、分液裝置，真空表等組合而成。

 （13）溫度計的量程為0~120℃，精度為1℃。

 （14）電吹風的功率為1000W~2000W。

3 試驗步驟

  3.1 電通量試驗應采用直徑為φ100mm±1mm，高度為50mm±2mm的圓柱體試件，試件的制作、養(yǎng)護應符合T0579的規(guī)定。當試件表面有涂料等附加材料時，預先去除，且試樣內(nèi)不得含有鋼筋等良導電材料。在試件移送試驗室前，避免凍傷或其他物理傷害。

  3.2 電通量試驗宜在試件養(yǎng)護到28d齡期進行。對于摻有大摻量礦物摻合料的混凝土，可在56d齡期進行試驗。先將養(yǎng)護到規(guī)定齡期的試件暴露于空氣中至表面干燥，并以硅膠或樹脂密封材料涂刷試件圓柱側(cè)面，填補涂層中的孔洞。

  3.3 電通量試驗前將試件進行真空飽水。先將試件放入真空容器中，然后啟動真空泵，并在5min內(nèi)將真空容器中的絕對壓強減少至1~5kPa；保持該真空度3h，然后在真空泵仍然運轉(zhuǎn)的情況下，注入足夠的蒸餾水或去離子水，直至淹沒試件；在試件浸沒1h后恢復常壓，并繼續(xù)浸泡18h±2h。

  3.4 真空飽水結束后，從水中取出試件，抹掉多余水分，并保持試件所處環(huán)境的相對濕度在95%以上。將試件安裝于試驗槽內(nèi)，并采用螺桿將兩試驗槽和端面裝有硫化橡膠墊的試件夾緊。試件安裝好以后，采用蒸餾水或其他有效方式檢查試件和試驗槽之間的密封性能。

  3.5 檢查試件和試驗槽之間的密封性后，將質(zhì)量濃度為3.0%的NaCl溶液和摩爾濃度為0.3mol/L的NaOH溶液分別注入試件兩側(cè)的試驗槽中，注入NaOH溶液的試驗槽內(nèi)的銅網(wǎng)應連接電源負極，注入NaOH溶液的試驗槽中的銅網(wǎng)應連接電源正極。

  3.6 在正確連接電源線后，應在保持試驗槽中充滿溶液的情況下接通電源，并對上述兩銅網(wǎng)施加60V±0.1V的直流恒電壓，且記錄電流初始讀數(shù)I0。開始時每隔5min記錄一次電流值，當電流值變化不大時，可間隔10min記錄一次電流值；當電流變化很小時，每隔30min記錄一次電流值，直至通電6h。

  3.7 當采用自動采集數(shù)據(jù)的裝置時，記錄電流的時間間隔可設定為5~10min。電流測量值精確至±0.5mA。試驗過程中宜同時監(jiān)測試驗槽中溶液的溫度。

  3.8 試驗結束后，應及時排出試驗溶液，并用涼開水和洗滌劑沖洗試驗槽60s以上，然后用蒸餾水洗凈并用電吹風冷風檔吹干。

  3.9 試驗在20~25℃的室內(nèi)進行。

4 結果計算

  4.1 試驗過程中或試驗結束后，繪制電流與時間的關系圖。將各點數(shù)據(jù)以光滑曲線連接

起來，對曲線作面積積分，或按梯形法進行面積積分，得到試驗6h 通過的電通量。

  4.2 每個試件的總電通量，按式（T 0580-1）計算：

? ? 0 30 60 90 270 300 330 360 Q ? 900 I ? 2I ? 2I ? 2I ?……+2I +2I ? 2I ? I （T 0580-1）

式中： Q——通過試件的總電通量（C）；

      I0  ——初始電流（A），精確到0.001A；

      It ——在t（min）時刻的電流（A），精確到0.001A。

  4.3 計算得到的通過試件的總電通量應換算成直徑為φ95mm 試件的電通量值，可按式（T 0580-2）計算：

? ?       95

  Qs=Qx×（------）2（T 0580-2）

            x

式中： QS ——通過直徑為φ95mm 的試件的電通量（C）；

       Qx ——通過直徑為x（mm）的試件的電通量（C）； 

       x ——試件的實際直徑（mm）。

  4.4 取3個試件電通量的算術平均值作為該組試件的電通量測定值，結果精確至1C。當3 個試件電通量中的最大值或最小值與中值的差值超過中值的15%時，應取其余兩個試件的電通量的算術平均值作為該組試件的試驗結果測定值。當最大值和最小值均超過中值的15%時，重新試驗。

5 試驗報告

  試驗報告應包括下列內(nèi)容：

  （1） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

  （2） 儀器設備的名稱、型號及編號；

  （3） 環(huán)境溫度和濕度；

  （4） 通過試件的總電通量Q；

  （5） 通過直徑為95mm的試件的電通量QS ；

  （6） 試件電通量（平均值）；

  （7） 要說明的其他內(nèi)容。