水泥氯離子擴散系數測試方法 一、前言： 準確測定水泥氯離子擴散系數，評估水泥抵抗氯離子滲透的能力，為水泥在海洋工程、橋梁、地下建筑等易受氯離子侵蝕環(huán)境中的應用提供關鍵數據支持，確保工程結構的耐久性。 二、測試標準 依據《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082 2009）中的相關規(guī)定執(zhí)行，該標準詳細規(guī)定了試驗設備、試驗步驟、結果計算等內容，確保測試的準確性與規(guī)范性。 三、測試設備 1.氯離子擴散系數測定儀：采用氯離子擴散系數測定儀，其通過施加電場加速氯離子在水泥中的擴散過程，能夠精確測量不同時間內氯離子的擴散濃度，具有高精度的電位測量系統(tǒng)和穩(wěn)定的電流控制系統(tǒng)，可有效保證測試數據的可靠性。 2.試件模具：使用尺寸為 Ф100mm×50mm 的圓柱形塑料模具，模具內壁應光滑平整，確保在成型試件過程中不會對試件表面造成損傷或影響其均勻性。 3.真空泵：選用真空度可達 0.095MPa 以上的真空泵，用于在試件成型前對模具及試料進行抽真空處理，排除空氣，使試料在模具內更加密實，提高試件的成型質量。 4.電子天平：精度為 0.01g 的電子天平，用于精確稱量水泥、水、骨料及其他添加劑的質量，確保各組分比例準確無誤。 四、測試步驟 1.試件制備 按設計配合比準確稱取水泥、水、骨料及外加劑等原材料，將其置于攪拌機中攪拌均勻，制成水泥漿體或混凝土拌合物。 將拌合物裝入預先涂有脫模劑的試件模具中，采用振動臺振搗密實，振搗時間控制在 1 2 分鐘，避免過度振搗導致離析。 試件成型后，立即用塑料薄膜覆蓋表面，防止水分散失，并在標準養(yǎng)護條件下（溫度 20℃±2℃，相對濕度 95%以上）養(yǎng)護至規(guī)定齡期（一般為 28 天）。 2.測試前準備 養(yǎng)護至齡期的試件取出后，在空氣中自然干燥 24 小時，然后用石蠟密封試件側面，僅保留上下兩個端面作為測試面。 將密封好的試件置于氯離子擴散系數測定儀的測試槽中，向測試槽內注入 5mol/L 的 NaCl 溶液作為陽極電解液，在試件上端面注入 0.3mol/L 的 NaOH 溶液作為陰極電解液，確保液面高度高于試件上表面 3 5mm。 3.測試過程 連接好測定儀的電極和數據采集系統(tǒng)，設置測試電壓為 30V，并啟動測試程序。在測試過程中，測定儀將自動記錄電流隨時間的變化數據，持續(xù)測試時間為 6 小時。 測試結束后，關閉電源，取出試件，用清水沖洗試件表面殘留的電解液，并將試件置于干燥器中干燥至恒重。 4.結果計算 根據測試過程中采集到的電流 時間數據，利用 Nernst Planck 方程計算氯離子擴散系數。計算公式如下： 
試件編號 | 測試電壓(V) | 試件厚度(m) | 試件橫截面積(m2) | 穩(wěn)態(tài)電流(A) | 陰極電解液初始濃度(mol/m3) | 氯離子擴散系數(m2/s) | 測試溫度(K) | 1 | 30 | 0.05 | 0.00785 | 0.002 | 5 | [計算得出] | 293 | 2 | 30 | 0.05 | 0.00785 | 0.0022 | 5 | [計算得出] | 293 | 3 | 30 | 0.05 | 0.00785 | 0.0019 | 5 | [計算得出] | 293 |
其中，氯離子擴散系數計算公式按照上述提供的公式：
（此處計算出具體數值） 在實際測試中，將各試件的測量數據代入公式計算出相應的氯離子擴散系數，然后可以對多組數據進行分析，如計算平均值、標準差等統(tǒng)計量，以評估水泥氯離子擴散系數的穩(wěn)定性和可靠性，進一步判斷水泥在抗氯離子侵蝕方面的性能表現。 五、注意事項 1.試驗過程中應嚴格控制各原材料的質量及配合比，確保試件的一致性和代表性。 2.測試設備應定期進行校準和維護，保證其測量精度和穩(wěn)定性。 3.在處理和測試氯離子溶液時，應采取必要的防護措施，如佩戴手套、護目鏡等，防止氯離子對人體造成傷害。 4.測試數據應進行多次測量取平均值，以減少試驗誤差，提高測試結果的準確性。
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