氯离子浓度对PCCP砂浆抗蚀及孔隙结构影响

摘要

为研究物理与化学结合作用对氯离子在预应力钢筒混凝土管（prestressed concrete cylinder pipe,PCCP）砂浆层中传输行为及孔隙结构演变的影响，采用现场辊射成型试块模拟实际工艺，并设置3%、5%、10%共3种氯化钠溶液及对照组（浓度0）进行浸泡试验。通过滴定法、核磁共振法及扫描电镜，测定氯离子对砂浆的侵蚀分布规律及砂浆孔隙结构的动态演变，建立氯离子扩散系数与孔隙率之间的数学关系。结果表明：侵蚀初期，3种浓度溶液在深度大于16 mm区域的氯离子浓度基本一致；至中后期，5%与10%溶液的侵蚀性能趋于接近，且在深度超过32 mm处仍表现出较强的渗透能力。对照组在各龄期的孔隙率均高于受氯盐侵蚀的试块。随浸泡时间延长与溶液浓度升高，3种侵蚀环境下砂浆的总孔隙率均持续下降，其中3%溶液对微小孔的影响显著，而10%溶液则对大孔占比的调控作用更为突出。此外，孔隙率与氯离子扩散系数之间呈现出良好的幂函数关系。研究成果对提升PCCP抗侵蚀性能，准确预测PCCP寿命具有重要意义。

关键词

PCCP / 砂浆保护层 / 氯离子浓度 / 孔隙结构 / 幂函数关系