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T0579-2020水泥混凝土抗氯離子滲透試驗方法（RCM法）
 
1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)
  本方法規(guī)定了RCM法測定硬化水泥混凝土抗氯離子滲透的試驗方法。
  本方法適用于以測定氯離子在混凝土中非穩(wěn)態(tài)遷移的遷移系數(shù)來確定混凝土抗氯離子滲透性能，但不適用于鋼纖維混凝土抗氯離子滲透性能測試。
  引用標(biāo)準(zhǔn)： 
  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） 
  《混凝土氯離子擴散系數(shù)測定儀》（JG/T 262）
2 儀具與材料
  2.1 化學(xué)試劑應(yīng)符合下列規(guī)定：
  （1）溶劑采用蒸餾水或去離子水。
  （2）氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸銀、氫氧化鈣均為化學(xué)純。
  2.2 儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：
  （1）切割試件的設(shè)備采用水冷式金剛石鋸或碳化硅鋸。
  （2）真空容器至少能夠容納3個試件。
  （3）真空泵能保持容器內(nèi)的氣壓處于1~5kPa。
  （4）RCM試驗裝置（圖T0579-1）采用的有機硅橡膠套的內(nèi)徑和外徑應(yīng)分別為100mm和115mm，長度為150mm。夾具應(yīng)采用不銹鋼環(huán)箍，其直徑范圍為105~115mm，寬度為20mm。陰極試驗槽可采用尺寸為370mm×270mm×280mm的塑料箱。陰極板應(yīng)采用厚度為0.5mm±0.1mm、直徑不小于100mm的不銹鋼板。陽極板采用厚度為0.5mm、直徑為98mm±1mm的不銹鋼網(wǎng)或由硬塑料板制成的帶孔的不銹鋼板二支架應(yīng)。處于試件和陰極板之間的支架頭高度為15~20mm。RCM試驗裝置還應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土氯離子擴散系數(shù)測定儀》（JG/T 262）的規(guī)定。
  圖T 0579-1 RCM 試驗裝置示意圖
  1-陽極板；2-陽極溶液；3-試件；4-陰極溶液；5-直流穩(wěn)壓電源；6-有機硅橡膠套；7-環(huán)箍；8-陰極板；9-支架；10-陰極試驗槽；11-支撐頭
  （5）電源能穩(wěn)定提供0~60V的可調(diào)直流電，精度為±0.1V，電流為0~10A。
  （6）電表的精度為±0.1mA。
  （7）溫度計或熱電偶的精度為±0.2℃。
  （8）噴霧器應(yīng)適合噴灑硝酸銀溶液。
  （9）游標(biāo)長尺的精度為±0.1mm。 
 （10）尺子的最小刻度為1mm。
 （11）水砂紙的規(guī)格為200~600號。
 （12）細(xì)銼刀可為備用工具。
 （13）扭矩扳手的扭矩范圍為20~100N·m，測量允許誤差為±5%。
 （14）電吹風(fēng)的功率為1000~2000W。
 （15）黃銅刷可為備用工具。
 （16）真空表或壓力計的精度為±665Pa，量程為0~13300Pa。
 （17）抽真空設(shè)備可由體積在1000mL以上的燒杯、真空干燥器、真空泵、分液裝置、真空表等組合而成。
  2.3 溶液和指示劑應(yīng)符合下列規(guī)定：
  （1）陰極溶液為10%質(zhì)量濃度的NaCl溶液，陽極溶液為0.3mol/L摩爾濃度的NaOH溶液。溶液至少提前24h配制，并密封保存在溫度為20~25℃的環(huán)境中。
  （2）顯色指示劑為0.1mol/L濃度的AgNO3溶液。
  （3）RCM試驗所處的試驗室溫度應(yīng)控制在20℃~25℃。
  2. 4試件制作應(yīng)符合下列規(guī)定：
  （1）試驗用試件應(yīng)采用直徑為φ100mm±1mm、高度為50mm±2mm的圓柱體試件。
  （2）在試驗室制作試件時，宜使用φ100mm×100mm或φ100mm×200mm試模。集料最大粒徑不宜大于25mm。試件成型后應(yīng)立即用塑料薄膜覆蓋并移至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室。試件應(yīng)在24h±2h內(nèi)拆模，然后浸沒于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室的水池中。
  （3）試件的養(yǎng)護齡期宜為28d，也可采用試驗所需其他養(yǎng)護齡期。
  （4）應(yīng)在抗氯離子滲透試驗前7d加上成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件。當(dāng)使用φ100mm×100mm試件時，應(yīng)從試件中部切取高度為50mm±2mm的圓柱體作為試驗用試件，并將靠近澆筑面的試件端面作為暴露于氯離子溶液中的測試面。當(dāng)使用φ100mm×200mm試件時，應(yīng)先將試件從正中間切成相同尺寸的兩部分φ100mm×100mm，然后從兩部分中各切取一個高度為50mm±2mm的試件，并將第一次的切口面作為暴露于氯離子溶液中的測試面。
  （5）試件加工后采用水砂紙和細(xì)銼刀打磨光滑。
  （6）加工好的試件應(yīng)繼續(xù)浸沒于水中養(yǎng)護至試驗齡期。
3 試驗步驟
  3.1 RCM法試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
  （1）首先將試件從養(yǎng)護池中取出來，并將試件表面的碎屑刷洗干凈。擦干試件表面多余的水分。然后采用游標(biāo)卡尺測量試件的直徑和高度，精確至0.1mm。將試件在飽和面干狀態(tài)下置于真空容器中進(jìn)行真空處理。在5min內(nèi)將真空容器內(nèi)的氣壓減少至1~5 kPa，并保持該真空度3h，然后在真空泵仍然運轉(zhuǎn)的情況下，將用蒸餾水配制的飽和氫氧化鈣溶液注入容器，溶液高度應(yīng)保證將試件浸沒。在試件浸沒1h后恢復(fù)常壓，并繼續(xù)浸泡18h±2h。
  （2）試件安裝在RCM試驗裝置前應(yīng)采用電吹風(fēng)冷風(fēng)檔吹干，表面干凈，無油污、灰砂和水珠。
  （3）RCM試驗裝置的試驗槽在試驗前應(yīng)用室溫涼開水沖洗干凈。
  （4）試件和RCM試驗裝置（圖T0579-1）準(zhǔn)備好以后，將試件裝入橡膠套內(nèi)的底部，在與試件齊高的橡膠套外側(cè)安裝兩個不銹鋼環(huán)箍（圖T0579-2），每個箍高度為20mm，并擰緊環(huán)箍上的螺栓至扭矩30N·m±2N·m，使試件的圓柱側(cè)面處于密封狀態(tài)。當(dāng)試件的圓柱曲面可能有造成液體滲漏的缺陷時，以密封劑保持其密封性。
  圖T 0579-2 不銹鋼環(huán)箍（尺寸單位：mm）
  （5）將裝有試件的橡膠套安裝到試驗槽中，并安裝好陽極板。然后在橡膠套中注入約300mL濃度為0.3mol/L的NaOH溶液，并使陽極板和試件表面均浸沒于溶液中。在陰極試驗槽中注入12L質(zhì)量濃度為10%的NaCl溶液，并使其液面與橡膠套中的NaOH溶液的液面齊平。
  （6）試件安裝完成后，將電源的陽極（又稱正極）用導(dǎo)線連至橡膠套中陽極板，并將陰極（又稱負(fù)極）用導(dǎo)線連至試驗槽中的陰極板。
  3.2 電遷移試驗應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
  （1）首先打開電源，將電壓調(diào)整到30V±2V，并記錄通過每個試件的初始電流。
  （2）后續(xù)試驗施加的電壓（表T0579-1第二列）應(yīng)根據(jù)施加30V電壓時測量得到的初始電流值所處的范圍（表T0579-1第一列）決定。根據(jù)實際施加的電壓，記錄新的初始電流。按新的初始電流值所處的范圍（表T0579-1第三列），確定試驗持續(xù)的時間（表T0579-1第四列）。
  （3）按溫度計或電熱偶的顯示讀數(shù)，記錄每一個試件的陽極溶液的初始溫度。
表T0579-1 初始電流、電壓與試驗時間的關(guān)系初始電流I30V 

  （4）試驗結(jié)束時，測定陽極溶液的最終溫度和最終電流。
  （5）試驗結(jié)束后及時排除試驗溶液。用黃銅刷清除試驗槽的結(jié)垢或沉淀物，并用飲用水和洗滌劑將試驗槽和橡膠套沖洗干凈，然后用電吹風(fēng)的冷風(fēng)檔吹干。
  3.3 氯離子滲透深度測定應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：
  （1）試驗結(jié)束后，及時斷開電源。
  （2）斷開電源后，將試件從橡膠套中取出，并立即用自來水將試件表面沖洗干凈，然后擦去試件表面多余水分。
  （3）試件表面沖洗干凈后，在壓力試驗機上沿軸向?qū)⒃嚰蓛蓚€半圓柱體，并在劈開的試件斷面立即噴涂濃度為0.1mol/L的AgNO3溶液顯色指示劑。
  （4）指示劑噴灑約15min后，沿試件直徑斷面將其分成10等份，并用防水筆描出滲透輪廓線。
  （5）根據(jù)觀察到的明顯的顏色變化，測量顯色分界線（圖T0579-3）離試件底面的距離，精確至0.1mm。
  圖 T0579-3 顯色分界線位置編號1-試件邊緣部分；2-尺子；A-測量范圍；L-試件高度
  （6）當(dāng)某測點被集料阻擋時，可將此測點位置移動到最近未被集料阻擋的位置進(jìn)行測
量，當(dāng)某測點數(shù)據(jù)不能得到時，只要總測點數(shù)多于5 個，可忽略此測點。
  （7）當(dāng)某測點位置有1 個明顯的缺陷，使該點測量值遠(yuǎn)大于各測點的平均值時，可忽
略此測點數(shù)據(jù)，但應(yīng)將這種情況在試驗記錄和報告中注明。
4 結(jié)果計算
  4.1 水泥混凝土的非穩(wěn)態(tài)氯離子遷移系數(shù)，按式（T 0579-1）計算：
  式中： R C M D ——水泥混凝土的非穩(wěn)態(tài)氯離子遷移系數(shù)（m2/s）；
  U ——所用電壓的絕對值（V）；
  T ——陽極溶液的初始溫度和結(jié)束溫度的平均值（℃）；
  L ——試件厚度（mm），精確到0.1mm；
  d X ——氯離子滲透深度的平均值（mm），精確到0.1mm；
  t——試驗持續(xù)時間（h）。
  結(jié)果計算精確至1.0×10-13m2/s。
  4.2 以3個試樣的氯離子遷移系數(shù)的算術(shù)平均值作為該組試件的氯離子遷移系數(shù)測定值，結(jié)果精確至1.0×10-13m2/s。當(dāng)3 個試件測量值中的最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%時，應(yīng)剔除此值，再取其余兩值的平均值作為測定值；當(dāng)最大值和最小值均超過中間值的15%時，重新試驗。
5 試驗報告
  試驗報告應(yīng)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(shè)備的名稱、型號及編號；
  （3） 環(huán)境溫度和濕度；
  （4） 混凝土的非穩(wěn)態(tài)氯離子遷移系數(shù)RCM D ；
  （5） 所用電壓絕對值U ；
  （6） 陽極溶液的初始溫度和結(jié)束溫度的平均值T；
  （7） 試件厚度L；
  （8） 氯離子滲透深度的平均值d X ；
  （9） 試驗持續(xù)時間t；
 （10） 要說明的其他內(nèi)容。
 
條文說明

   本方法參照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082—2009）編制。
   氯離子擴散系數(shù)快速測定的RCM法，其依據(jù)是瑞典L.P.Tang（唐路平）在1998年提出的氯離子電遷移快速試驗方法（CTH法）及其原理，測定混凝土中氯離子非穩(wěn)態(tài)快速遷移的擴散系數(shù)，它簡單、快速、可直接可靠地測算混凝土的氯離子擴散系數(shù)。北歐標(biāo)準(zhǔn)Nordtest/ NT Build 492和瑞士標(biāo)準(zhǔn)SIA262/1，也是根據(jù)L.P.Tang（唐路平）的CTH法修訂的。
   這種非穩(wěn)態(tài)遷移方法測量得到的氯離子擴散系數(shù)不能直接和用別的方法（如非穩(wěn)態(tài)浸泡試驗和穩(wěn)態(tài)遷移試驗方法）測量得到的氯離子擴散系數(shù)進(jìn)行比較。
   進(jìn)行抗氯離子滲透試驗的齡期一般為28d。多數(shù)礦物摻合料都可以提高混凝土抗氯離子滲透能力，但是，摻礦渣粉或粉煤灰等摻合料時，由于它們的火山灰反應(yīng)速率遠(yuǎn)低于硅粉，因此，該類混凝土進(jìn)行RCM法試驗時，其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護的齡期建議不少于56d或設(shè)計要求規(guī)定的試驗齡期。
   浸泡試件用的是飽和氫氧化鈣溶液，這與電通量法使用蒸餾水或去離子水作為浸泡溶液是不同的，操作時應(yīng)注意這一點。