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技術領域：
]本發(fā)明涉及混凝土表層碘離子滲透測試，尤其涉及一種混凝土碘離子擴散系數的測試方法。[
背景技術：
：]雖然混凝土是一種非常耐久的材料，但隨著時間的推移，各項性能退化是不可避免的。這種惡化可能會威脅到混凝土結構的功能和安全性，進而影響其使用壽命。眾所周知，導致混凝土結構耐久性問題的主要因素有：混凝土碳化、氯離子侵蝕、堿集料反應、凍融循環(huán)、鋼筋腐蝕等。其中，鋼筋腐蝕問題是在耐久性問題中為主要問題，然而引起鋼筋腐蝕的問題中，氯離子和碳化侵蝕作用最為顯著。在濱海環(huán)境地區(qū)，氯離子入侵引起鋼筋腐蝕的作用是大于碳化作用的。隨著海洋環(huán)境中混凝土結構數量的增加，如濱海大橋或濱?；炷两ㄖY構，氯離子滲透引起的鋼筋腐蝕已成為一個重要問題。因此，在沿海地區(qū)鋼筋混凝土結構中，氯離子對鋼筋的腐蝕作用是影響鋼筋混凝土耐久性中一個重要原因。氯化物引起的鋼筋腐蝕發(fā)生在氯離子環(huán)境(如海水，除冰鹽)，氯化物的侵蝕作用直接關系到混凝土結構的使用壽命。為了量化混凝土中的氯離子侵蝕速度，需要知道氯離子擴散系數。氯離子的傳輸過程相當復雜，目前已經了解的氯離子侵入混凝土方式主要有毛細管吸收作用、滲透作用、擴散作用和電化學遷移等。氯離子在混凝土中的侵入過程通常是幾種作用共同存在的，但是對于某一條件下，擴散作用被認為是一種主要的傳輸方式。目前對氯離子擴散的系數的研究主要有三種方法：硬化混凝土氯離子滲透快速實驗方法(ntbuild443)、混凝土氯離子擴散系數快速實驗方法(氯離子遷移系數的非穩(wěn)態(tài)遷移實驗方法，即rcm法)、氯化物滲透快速實驗方法(庫侖實驗法)，也還有其他方法如nel法，壓力滲透法等，雖然這些方法原理各有不同，但都是為了計算氯離子擴散系數，從而為混凝土結構耐久性壽命的評估提供準確的依據。目前，國內外相關研究主要集中在氯離子擴散系數上，但混凝土內部含有的氯離子會影響氯離子擴散系數的準確測定。[技術實現要素：]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種用于代替混凝土氯離子擴散系數測定的碘離子擴散系數的測試方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種混凝土碘離子擴散系數的測試方法，包括以下步驟：101、處理好的混凝土試塊在碘化鈉水溶液中浸泡不少于30天；102、浸泡好的混凝土試塊分層磨粉取樣，對粉樣進行化學分析獲得各層的碘離子沉積量；103、將得到的各層碘離子沉積量數據，通過非線性擬合fick第二擴散方程計算碘離子擴散系數。以上所述的測試方法，步驟103中的非線性擬合fick第二擴散方程如下：式中：c(x,t)—在時間t和深度x處碘離子的質量百分比濃度；cs—混凝土試塊表面碘離子的質量百分比含量；c0—混凝土試塊初始碘離子的質量百分比含量；t—混凝土暴露在碘化鈉水溶液中的時間，s；x—計算點到混凝土暴露面的距離，mm；d—碘離子擴散系數；m2/s；erf(z)—誤差函數。以上所述的測試方法，在步驟101中，養(yǎng)護好的混凝土試塊放入飽和氫氧化鈣中浸泡至水飽和狀態(tài)，在常溫下讓其表面形成干狀態(tài)，除頂面外，其它面涂抹防水層。以上所述的測試方法，所述的水飽和狀態(tài)為，試件質量在24小時內變化小于0.1％。以上所述的測試方法，所述的防水層是環(huán)氧樹脂層或石蠟層。以上所述的測試方法，所述的碘化鈉水溶液的摩爾濃度為2.6-3.0mol/l。本發(fā)明的混凝土碘離子的擴散系數測試方法可以為解決內摻氯離子擴散系數難題建立基礎。在測量內摻氯離子擴散系數時，使用碘離子替代氯離子作為滲透離子，研究碘離子在混凝土結構中的滲透過程和結合機理，并和氯離子的擴散過程和結合進行比較，建立碘離子自然擴散實驗方法，計算出碘離子擴散系數再轉化為氯離子擴散系數，進而解決內摻型氯離子混凝土結構滲透系數的難題。[附圖說明]下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是本發(fā)明實施例混凝土碘離子擴散系數測試裝置的縱向剖視圖。圖2是本發(fā)明實施例混凝土碘離子擴散系數的測試裝置的橫向剖視圖。圖3是本發(fā)明實施例碘離子含量的深度曲線圖。[具體實施方式]本發(fā)明實施例混凝土碘離子擴散系數測試方法的步驟如下：1、制備直徑100mm和高度100mm的圓柱試塊，試塊標準養(yǎng)護28天；2、把試塊放入飽和氫氧化鈣中浸泡至水飽和狀態(tài)，試件的水飽和程度為：試件質量在24小時內變化小于0.1％；3、試件水飽和后，在常溫下讓其表面干狀態(tài)，除頂面外，其它面(圓柱面及底面)涂抹防水層密閉，如環(huán)氧樹脂或石蠟等；4、試件在濃度為2.8mol/lnai(碘化鈉)水溶液中浸泡，浸泡周期為35d；5、浸泡到期后取出試件，將試件的暴露在表面的結晶鹽用砂紙除去，對試件進行分層磨粉取樣，對試樣進行化學分析獲得各層的碘離子沉積量；6、將得到的各層碘離子沉積量數據，通過非線性擬合fick第二擴散方程計算離子擴散系數；7、計算所得出的擴散系數即為碘離子擴散系數；本發(fā)明的具體實施例過程采用圖1和圖2所示的測試裝置，該測試裝置參考ntbuild443測試裝置，為密閉裝置。試塊四周及底面全部采用環(huán)氧樹脂密閉，碘離子從頂面滲透進入混凝土，以實現一維方向的碘離子擴散，浸泡試樣的碘化鈉水溶液中，nai的摩爾濃度為2.8mol/l。本發(fā)明實施例混凝土碘離子擴散系數的測試過程，具體步驟如下：1、制備直徑100mm和高度100mm的圓柱試塊，試塊標準養(yǎng)護28天；其中試塊配合比有3組，每組有試塊三個，實驗的配合比如表1所示。表1：混凝土試塊配合比表no.水泥砂石子粉煤灰水水灰比pc1396718107602100.53pc2409720107901920.47pc3454729109401730.382、養(yǎng)護到期后，再把試塊放入氫氧化鈣飽和水溶液中浸泡至飽和狀態(tài)，規(guī)定試件的水飽和程度為：每隔24小時稱其表干狀態(tài)的質量，直至兩次質量之間的變化小于質量的0.1％；3、試件水飽和后，在常溫下讓其達到表面干狀態(tài)，然后在除頂面外，其它面(圓柱面及底面)涂抹防水層密閉，如環(huán)氧樹脂或石蠟等；4、試件在濃度為摩爾濃度2.8mol/lnai(碘化鈉)水溶液中浸泡，浸泡周期為35d；5、浸泡到期后取出試件，將試件的暴露在表面的結晶鹽用砂紙除去，然后分別對試件進行分層磨粉取樣和化學分析測量離子累計沉積量；本實例中，離混凝土表面前16mm，每層取粉厚度為1mm，后面每層取粉厚度為2mm。得到的磨粉采用水溶測量粉末中的碘離子含量。碘離子每層含量如下表2所示表2：混凝土試塊每層碘離子含量表6、將得到的各層離子沉積量，利用下面的非線性擬合fick第二擴散方程(1)計算離子擴散系數：式中：c(x,t)—在時間t和深度x處的碘離子的質量百分比濃度；cs—混凝土表面碘離子的質量百分比含量c0—混凝土初始碘離子的質量百分比含量，本實驗中為0；t—混凝土暴露在溶液中的時間，(秒)；x—計算點到混凝土暴露面的距離，(毫米)；d—碘離子擴散系數，(平方米每秒)；erf(z)—誤差函數；計算所得出的擴散系數d即為碘離子擴散系數。表2數據通過origin非線性擬合fick第二擴散方程得到碘離子擴散系數，計算得到pc1的碘離子擴散系數di＝1.98×10-11，如圖3和表3所示。表3：碘離子擴散系數擬合結果計算表同理，可以得到pc2：d2＝1.08×10-11pc3：d3＝4.32×10-12本發(fā)明以上實施例采用碘離子替代氯離子，探究碘離子的自然擴散系數。因為碘和氯都是第七主族元素，均為非極性分子，都是典型的非金屬元素，能同大多數金屬及非金屬反應，它們具有相似的物理和化學特性，為測試氯離子擴散系數提供了新的思路。本發(fā)明以上實施例的混凝土碘離子的擴散系數測試方法可以為解決內摻氯離子擴散系數難題建立基礎。在測量內摻氯離子擴散系數中，采用使用碘離子替代氯離子作為滲透離子，研究碘離子在混凝土結構中的滲透過程和結合機理，并和氯離子的擴散過程和結合進行比較，建立碘離子自然擴散實驗方法，計算出碘離子擴散系數再轉化為氯離子擴散系數，進而解決內摻型氯離子混凝土結構滲透系數的難題。當前第1頁12