新老混凝土界面區氯離子傳輸特征與模型

李富民 武曉輝 陳志祥

(中國礦業大學江蘇省土木工程環境災變與結構可靠性重點實驗室, 徐州 221116)

與現澆混凝土結構相比,裝配式混凝土結構在生產技術和環境影響方面具有顯著優勢,因而已在世界各國廣泛應用數十年.近年來,在低碳可持續發展戰略推動下,我國也大量推廣裝配式混凝土結構,其在未來的應用必將進一步擴大.裝配式混凝土結構的連接方式有干連接和濕連接兩大類,其中后者占據主導地位.濕連接方式的基本模式是在相鄰預制混凝土構件接頭處現澆混凝土形成連接節點,該節點必然存在著若干新老混凝土界面.新老混凝土界面一般需要形成粗糙面以增強界面性能,粗糙面的形成方式一般有2種:① 通過機械手段鑿毛形成全面粗糙面;② 直接澆筑出若干鍵槽形成分布式粗糙面,這種粗糙面從每一處局部來看仍是平整面.

在裝配式混凝土結構中,新老混凝土界面及其兩側一定范圍內受影響的混凝土(稱作界面區)是天然的薄弱部位.這是因為,澆筑混凝土表面以內約0.1 mm范圍為凈漿層,漿體孔隙率較大,骨料含量為0;0.1～5 mm范圍為水泥砂漿層到混凝土層的過渡區,水泥砂漿孔隙率逐漸減小,粗骨料含量逐漸增大;5 mm向內為本體混凝土層,水泥砂漿孔隙率和粗骨料含量趨于穩定[1].因此,在新老混凝土界面區,粗骨料的分布顯著減少[2],同時水泥砂漿的孔隙率顯著增大[3].

界面區的薄弱首先體現在物理性能上,文獻[4]研究表明,新老混凝土界面的滲透性大于新、老混凝土本體的滲透性,且滲透系數一般相差一個數量級的水平.在力學性能方面,大量研究表明,新老混凝土界面的抗拉強度和抗剪強度相對于本體混凝土均顯著降低[5].在耐久性方面,文獻[6]表明,新老混凝土界面區的碳化速度明顯大于本體混凝土;文獻[7]表明,整孔預制裝配橋濕接縫未鑿毛界面區在無應力條件下氯離子傳輸能力明顯強于本體區域,恒定壓應力和疲勞壓應力會顯著影響這種差距的水平.

上述研究尚沒有涉及到界面鑿毛對界面區氯離子傳輸性能的影響,然而根據文獻[5-6],界面鑿毛會對界面區粗骨料以及水泥砂漿孔隙的分布產生顯著影響.這必將進一步對界面區氯離子的傳輸性能產生顯著影響,因此有必要對鑿毛界面區氯離子的傳輸特性以及傳輸模型進行深入研究,從而為氯鹽環境下裝配式混凝土結構的耐久性評估與設計提供科學基礎.為此,本文首先通過試驗獲取不同水灰比搭配、不同界面鑿毛深度新老混凝土接合體試件在90 d氯鹽溶液干濕循環侵蝕后的氯離子質量分數分布,然后據此分析界面區氯離子傳輸特征;進一步基于相關文獻中本體混凝土氯離子傳輸系列模型,結合本文部分試驗結果擬合及界面區細觀結構分析,分別建立界面區混凝土氯離子傳輸系列模型,并采用本文及相關文獻試驗結果對傳輸模型的適用性進行驗證.

1 界面區氯離子傳輸特征

1.1 試驗方案

1.1.1 試件設計與制作

每個試件均由一個先澆筑的老混凝土塊和一個后澆筑的新混凝土塊接合而成,二者的輪廓尺寸均為100 mm×100 mm×100 mm.其中,在新老混凝土界面所在的老混凝土表面進行鑿毛處理,鑿毛深度設定為0(即未鑿毛)、2、4、6、8、10 mm.試件設計如圖1所示.

圖1 新老混凝土接合試件設計(單位: mm)

老混凝土塊的強度等級按C30設計,水灰質量比為0.6.新混凝土塊的強度等級分別按C30、C40和C50設計,水灰質量比分別為0.6、0.5和0.4.具體配合比如表1所示.

表1 試件混凝土配合比

水泥為中國聯合水泥公司生產的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥;水為普通自來水;砂子采用天然河砂,表觀密度為2 662 kg/m3,細度模數為2.8;石子類型為碎石,表觀密度為2 850 kg/m3,公稱粒徑為5～16 mm,連續級配,顆粒級配如表2所示.

表2 試件混凝土粗骨料顆粒級配

試件制作過程為:首先澆筑100 mm×100 mm×100 mm的老混凝土塊,澆筑完24 h后脫模,并將脫模后的老混凝土塊置于溫度為(20±5)℃、相對濕度為95%的養護室養護14 d,然后選擇一個側表面按照目標鑿毛深度進行人工鑿毛,期間用位移計對鑿坑深度進行實時監控[8];之后,將老混凝土塊的鑿毛表面作為一個側面模板澆筑后再澆新混凝土塊,24 h后脫模,從而形成一個尺寸為200 mm×100 mm×100 mm的新老混凝土接合試件,然后將其置于溫度為(20±5) ℃、相對濕度為95%的養護室繼續養護28 d.

1.1.2 氯鹽侵蝕與氯離子濃度測試

接合體試件養護完成后,采用NaCl溶液干濕循環方式進行氯鹽侵蝕.侵蝕前,將試件放進60～70 ℃的烘箱中至少烘干5 d,并通過質量監測以確保充分烘干孔隙中的水分.為了構建單面侵蝕效果,在每個試件待侵蝕面四周用玻璃膠圍出一個圍堰來盛裝NaCl溶液,其余所有面均保持干燥并涂蠟密封,如圖2所示.

圖2 試件侵蝕

為了加快氯離子侵蝕速度,采用質量分數20%的NaCl溶液和時長比為5∶1的干濕循環制度,循環周期48 h,其中濕時長8 h,干時長40 h.具體操作是:首先將配制好的NaCl溶液倒滿侵蝕圍堰保持8 h,然后用海綿吸干圍堰中的溶液,并在室內自然環境下干燥40 h,此為一個侵蝕周期.本試驗所有試件共進行45個周期的干濕循環侵蝕,總時長為90 d.試件編號與試驗條件組合如表3所示.每個試件編號均包含3個相同的試件.

表3 試件編號與試驗條件組合

完成侵蝕后,首先將每一個侵蝕試件垂直于接縫面進行三等分剖切(見圖3),然后采用直徑6 mm的鉆頭進行鉆孔取樣,每個鉆孔的深度為20 mm,鉆孔點布置如圖3所示.圖中,x表示距侵蝕面深度;s表示距初始界面垂直距離.這樣每個試件每個位置(s,x)可以取得3個鉆孔的粉末,同一個試件編號又包含3個相同的試件,因此同一個試件編號每個位置可以取得9個鉆孔的粉末.最后將它們混合均勻后稱取5 g粉末作為該位置處的待測樣本,并用DY-2501B型氯測試儀對樣本進行總氯離子濃度測試.該儀器的測試范圍為 0.000 5%～2.000 0%,20 ℃時的測試精度為10%.

圖3 試件切割與鉆孔布置(單位: mm)

1.2 試驗結果與分析

界面區氯離子濃度分布云圖如圖4所示.從圖中可以看出,所有試件氯離子分布都具有如下共同特征:① 新老混凝土界面區的氯離子濃度明顯高于兩側新老混凝土本體區域的氯離子濃度,而且越靠近界面,氯離子濃度越高,呈現出典型的“界面區效應”;② 在距界面任一距離處,隨著侵蝕深度的增加,氯離子濃度均呈現減小的趨勢;③ 水灰比較小的新混凝土本體內氯離子濃度水平總體小于水灰比較大的老混凝土本體內氯離子濃度水平.

圖4 新老混凝土接合體氯離子濃度分布云圖

對比非鑿毛界面不同水灰質量比搭配(0.6-0.6、0.6-0.5、0.6-0.4)的新老混凝土試件S1-0、S2-0及S3-0發現,新老混凝土水灰比相同的試件S1-0,其在界面區的氯離子濃度分布呈現良好的對稱性,而新老混凝土水灰比不同的試件S2-0和S3-0,其在界面區的氯離子濃度分布的對稱性遭到削弱,界面區重心偏向水灰比較高的老混凝土一側,即呈現出非對稱性,且非對稱性程度隨新老混凝土水灰比差距的增大而增大,水灰比越小的新混凝土一側界面區寬度也越小,繼而導致其所在試件的總體界面區寬度及界面區氯離子濃度也越小.

對比同一水灰質量比搭配(0.6-0.4)、不同鑿毛深度(0、2、4、6、8、10 mm)的新老混凝土試件S3-0、S3-2、S3-4、S3-6、S3-8及S3-10發現,隨著鑿毛深度的增大,界面區向老混凝土一側的偏移也越多,界面區效應的非對稱性愈加顯著,同時界面區效應水平也逐漸減弱.

氯離子分布出現上述界面區效應主要是由界面區特殊細觀結構所造成的.前已述及,界面兩側由新、老混凝土的表層構成,而任何澆筑混凝土的表層與其本體結構并不相同,表層漿體孔隙率由內向外逐漸增大,而粗骨料含量由內向外逐漸減小,這導致表層混凝土密實度由內向外逐漸減小,從而導致氯離子傳輸能力由內向外逐漸增大[9];將2個相對疏松的表層混凝土接合起來形成新老混凝土界面區,其內氯離子分布濃度自然會大于兩側本體混凝土內的氯離子分布濃度.另外,與本體混凝土類似,水灰比越大,表層密實度相對越小,從而造成不同水灰比搭配新老混凝土氯離子分布的界面區效應出現非對稱現象.新老混凝土界面區與本體混凝土裂縫區并非相同的薄弱相,前者是在一定寬度范圍內連續變化的薄弱區域,而后者僅是裂縫本身形成的薄弱裂隙,裂縫兩側與本體混凝土并無差別.

老混凝土表面鑿毛對界面區氯離子濃度分布特征的改變,主要是由鑿毛對界面區細觀結構改變所引起的.鑿毛會使老混凝土界面處密實度較小的部分凈漿層和準砂漿層被鑿去,并由水灰比較低的新混凝土代替,由此可增加界面區的密實度并減少界面區的表層混凝土含量,從而提高界面區的氯離子侵蝕抗力,造成界面區氯離子分布濃度降低;另外,隨著鑿毛深度增加,密實度較小的老混凝土表層被鑿掉得越多,密實度較大的新混凝土在界面區的含量也越多,真正的界面也向老混凝土一側偏移越多,從而導致界面區效應逐漸減弱并向老混凝土一側逐漸偏移.總體來看,鑿毛能夠明顯提升新老混凝土界面區的氯離子侵蝕抗力.

2 界面區氯離子傳輸模型

氯離子在混凝土中傳輸時,混凝土介質通常表現為傳輸性能迥異的三相復合材料特性,即水泥砂漿相、粗骨料相、水泥砂漿與粗骨料的界面過渡區相.混凝土氯離子傳輸系數的大小主要由水泥砂漿相的傳輸性能決定,而水泥砂漿相的傳輸性能又主要由其孔隙率決定.粗骨料相本身往往被認為具有極大的傳輸阻力而不作為傳輸通道,其對混凝土中氯離子的傳輸影響主要體現為對水泥砂漿相傳輸能力產生的稀釋效應和曲折效應,二者都在一定程度上削弱了混凝土的總體氯離子傳輸能力;水泥砂漿與粗骨料的界面過渡區相相對疏松,因而會在一定程度上增強混凝土的總體氯離子傳輸能力.

混凝土受到氯離子侵蝕的方式很多,比如氯鹽溶液長期浸泡式侵蝕、氯鹽水氣鹽霧式侵蝕、氯鹽溶液干濕循環式侵蝕等.不同的侵蝕方式導致氯離子在混凝土內的傳輸機制不盡相同,但不同之處主要體現在侵蝕面向內一定深度范圍內.該范圍內有些條件下以擴散為主,有些條件下則以對流-吸附為主;而在該范圍以外,氯離子的傳輸機制基本上以擴散為主.實際工程條件下,大多數混凝土受到氯離子的侵蝕方式接近于氯鹽溶液干濕循環式侵蝕,氯離子在混凝土侵蝕面表層的傳輸機制以對流-吸附為主,此條件下,對流-吸附層具有相對穩定的厚度.

本文考慮較常見的氯離子干濕循環侵蝕條件,將界面區混凝土分為表層對流-吸附傳輸層和內部擴散傳輸層,分別建立界面區表層氯離子濃度時空模型及內部氯離子擴散系數時空模型,在此基礎上進一步建立界面區混凝土內部氯離子濃度時空模型.

2.1 界面區混凝土表層氯離子濃度時空模型

氯鹽溶液侵蝕作用下,混凝土表層(對流-吸附層)氯離子濃度不是恒定值,而是隨時間延長而增大;文獻[10-11]研究表明,對流-吸附層的厚度約為8～14 mm,本文結合試驗情況建議此深度取13 mm.

關于本體混凝土表層氯離子濃度隨侵蝕時間變化的關系模型有多種類型,包括線性、平方根型、冪函數型、對數型和指數型[12],其中指數型的擬合度相對最佳.本文也將以指數型模型為基準建立界面區兩側本體混凝土區域的表層氯離子濃度時變模型,然后在其基礎上嵌入界面區影響函數,形成完整表層氯離子濃度時變模型.根據文獻[13],表層氯離子濃度指數型時變模型函數表達式為

Cs=Cs0+Csmax(1-e-at)

(1)

式中,Cs為混凝土表層氯離子質量分數;Cs0為初始時刻混凝土表層氯離子質量分數;Csmax為穩定后混凝土表層氯離子質量分數;a為表層氯離子濃度時變系數;t為侵蝕時長.

Csmax與混凝土孔隙率及侵蝕溶液濃度有關,對于孔隙率相對穩定的非界面區部位,本文假定在無限長時間后,混凝土表層孔隙中充滿侵蝕NaCl水溶液,則Csmax可按下式計算:

(2)

式中,17為Cl的原子量;28為NaCl的分子量;ρw為水的密度,取1 000 kg/m3;Cc為侵蝕NaCl水溶液的質量分數;p為混凝土中水泥砂漿的孔隙率;φca為混凝土中粗骨料的體積分數;γc為混凝土的密度,一般可取2 400 kg/m3.

表層氯離子濃度時變系數a既與Cc有關,也與反映傳輸性能的指標——水灰比r有關.關于侵蝕溶液濃度的影響,根據文獻[12]中質量分數為5%、10%、15%的3種NaCl溶液侵蝕下的測試結果,本文對其進行擬合,得到了侵蝕溶液濃度影響系數的經驗模型:

(3)

式中,λac為表層氯離子濃度時變系數的侵蝕溶液濃度影響系數.

水灰比對表層氯離子濃度時變系數的影響較為復雜,本文通過對非界面區部位表層氯離子濃度試驗值的擬合,得到如下影響系數經驗模型:

λar=0.098ln(2.86r)

(4)

式中,λar為表層氯離子濃度時變系數的水灰比影響系數.

因此,表層氯離子濃度時變系數a的經驗模型可由侵蝕溶液濃度影響系數與水灰比影響系數相乘所得,即

a=λacλar

(5)

ω=1+e-0.5(s/5)2

(6)

(7)

圖5為利用界面區表層氯離子濃度分布模型式(7)計算得到的一些算例曲線.

2.2 界面區混凝土內部氯離子擴散系數時空模型

2.2.1 界面區混凝土內部水泥砂漿中氯離子擴散系數模型

水泥砂漿介質是混凝土中氯離子傳輸的主要通道,其孔隙率直接決定著傳輸系數的大小.文獻[14]研究表明,水泥砂漿的氯離子擴散系數與總孔隙率之間存在較強的線性關系.本文通過對新老混凝土本體區域(即遠離界面區)氯離子濃度檢測結果的反演,也發現二者之間具有良好的線性關系,同時通過擬合得到本體混凝土中水泥砂漿的氯離子擴散系數與其總孔隙率之間的線性關系如下:

Dm=(500p-30)×10-12

(8)

式中,Dm為水泥砂漿的氯離子擴散系數,m2/s.

新老混凝土界面區具有比本體區域更大的孔隙率和氯離子傳輸系數,本文假定界面區水泥砂漿的氯離子擴散系數與其總孔隙率之間也具有式(8)所示的線性關系,則只需要得到界面區水泥砂漿的總孔隙率模型,即可很方便地獲得界面區水泥砂漿的氯離子擴散系數模型.

文獻[3]研究建立了隨水灰比及距界面距離變化的鑿毛(含未鑿毛)新老混凝土界面區水泥砂漿孔隙率模型,如下所示:

(9)

(10)

(11)

式中,sI、sII分別為老混凝土區和新老混凝土嚙合區中各點距離初始界面(即老混凝土未鑿毛時的表面)的距離,mm;sIII為新混凝土區中任一點距離老混凝土鑿坑底部的距離,mm;h為鑿坑深度,mm,如圖6所示;rO、rN分別為老混凝土本體和新混凝土本體的水灰質量比;pO(sI)、pN(sIII)分別為老混凝土區和新混凝土區中的水泥砂漿孔隙率;pON(sII)為新老混凝土嚙合區中距離初始界面任一深度sII所在橫截面上全部水泥砂漿的平均孔隙率.

圖6 鑿毛界面區新老混凝土嚙合示意圖

利用式(8)計算Dm時,所需水泥砂漿基體孔隙率p按照不同區段可分別由式(9)～(11)計算;當h=0時,則只需按式(9)和(10)計算.

2.2.2 粗骨料對界面區混凝土內部水泥砂漿氯離子擴散系數的影響

在混凝土本體區域,粗骨料對水泥砂漿氯離子擴散系數的影響主要體現在稀釋效應和曲折效應2種阻滯效應,以及所產生的界面過渡區引起的增強效應.文獻[15]針對混凝土本體區域建立了基于水泥砂漿擴散系數并考慮粗骨料稀釋效應、曲折效應及界面過渡區效應的混凝土氯離子擴散系數模型:

(12)

式中,Dcon為標準溫度下混凝土侵蝕初期氯離子擴散系數,m2/s;φITZ為粗骨料與水泥砂漿界面過渡區體積分數;α為界面過渡區與水泥砂漿的氯離子擴散系數之比.

本文假定式(12)也適用于界面區混凝土氯離子擴散系數計算,則只需要得到界面區粗骨料體積分數模型,即可很方便地獲得界面區混凝土氯離子擴散系數模型.文獻[2]建立了如下鑿毛(含未鑿毛)界面區混凝土粗骨料體積分數分布模型:

(13)

(14)

(15)

利用式(12)計算Dcon時,所需粗骨料體積分數φca按照不同區段分別由式(13)～(15)計算;當h=0時,則只需按式(13)、(14)計算.

另外,文獻[16]通過細觀數值模擬,研究得到了界面過渡區體積分數與粗骨料體積分數的關系,如下所示:

(16)

式中,hITZ為界面過渡區厚度,其值在30～50 μm范圍內[17-18],本文建議取50 μm;dmax為粗骨料名義最大粒徑.

關于界面過渡區與水泥砂漿的氯離子擴散系數之比α,研究[15,19-20]表明其值在6～13.26之間,本文結合試驗結果的比對建議取12.

2.2.3 溫度及侵蝕時間對界面區混凝土內部氯離子擴散系數的影響

關于溫度對本體混凝土氯離子擴散系數的影響,結合文獻[21-22]可得其計算公式如下:

β=e(6 288-4.0e10.7r)(1/T0-1/T)

(17)

式中,β為溫度對混凝土氯離子擴散系數的影響系數;T0為開氏基準溫度,取T0=298 K;T為開氏實際溫度,K.

關于時間對本體混凝土氯離子擴散系數的影響,文獻[23]給出的計算公式如下:

(18)

式中,γ為混凝土氯離子擴散系數的時間影響系數;tref為氯鹽侵蝕前的齡期;tu為計算時刻的齡期;n為時間依賴指數,文獻[24]通過試驗擬合給出其與水灰比之間的關系,即

n=0.152r-0.6

(19)

本文假定式(17)和(18)也適用于界面區,其中在鑿毛界面區的新老混凝土嚙合區,其水灰比可近似按線性變化考慮,即

(20)

2.2.4 界面區混凝土內部氯離子擴散系數時空總模型

將式(12)給出的混凝土氯離子擴散系數模型乘以溫度影響系數β和時間影響系數γ,即可得到新老混凝土界面區氯離子擴散系數的總模型,即

Dcon,t=βγDcon

(21)

式中,Dcon,t為新老混凝土界面區氯離子綜合擴散系數.

圖7為25 ℃、28 d齡期氯鹽未侵蝕時幾種條件下新老混凝土界面區基本氯離子擴散系數時空總模型算例曲線.

(a) 水灰質量比0.6-0.6界面區

(b) 水灰質量比0.6-0.4界面區

2.3 界面區混凝土內部氯離子濃度時空模型

2.3.1 模型與算例

在對流-吸附層以下,氯離子近似按擴散模式傳輸,因此可用Fick第二定律所提供的偏微分方程求解其濃度時空分布與演化;當表層氯離子濃度、擴散系數均為恒定值時,上述偏微分方程具有顯式解析解,應用非常方便.然而,如前所述,新老混凝土界面區的表層氯離子濃度和擴散系數都不是恒定值,而是隨時間和距界面距離變化的二元函數,因此無法獲得該條件下的顯式解析解.因此,為了便于應用,本文仍然借用基本條件下Fick第二定律顯式解析解模式作為實用模型框架,并考慮文獻[25]關于表層氯離子濃度指數時變條件下的解析修正公式,然后將隨時間變化的表層氯離子濃度值用一個代表性侵蝕時長的表層氯離子濃度值近似代替,則有

(22)

圖8為根據式(22)所示模型計算得到的25 ℃、質量分數為20%氯化鈉溶液侵蝕90 d時幾種新老混凝土界面區氯離子濃度分布曲線.

(a) 水灰質量比為0.6-0.6時未鑿毛界面區

(b) 水灰質量比為0.6-0.6時鑿毛深度6 mm界面區

(c) 水灰質量比為0.6-0.4時未鑿毛界面區

(d) 水灰質量比為0.6-0.4時鑿毛深度6 mm界面區

2.3.2 模型驗證

利用式(22)給出的界面區混凝土內部氯離子濃度時空模型,計算本文試驗各條件相對應的氯離子濃度分布曲線,并與試驗測試值進行對比,結果如圖 9所示.從圖中可以看出,模型計算結果與試驗測試結果總體吻合度較好.

(a) 水灰質量比為0.6-0.6時未鑿毛界面區

(b) 水灰質量比為0.6-0.5時未鑿毛界面區

(c) 水灰質量比這0.6-0.4時未鑿毛界面區

(d) 水灰質量比為0.6-0.4時鑿毛深度2 mm界面區

(e) 水灰質量比為0.6-0.4時鑿毛深度4 mm界面區

(f) 水灰質量比為0.6-0.4時鑿毛深度6 mm界面區

(g) 水灰質量比為0.6-0.4時鑿毛深度8 mm界面區

(h) 水灰質量比為0.6-0.4時鑿毛深度10 mm界面區

圖9 新老混凝土界面區內部氯離子濃度時空模型本文試驗驗證

式(22)中的部分參數來自于本文有關試驗結果的擬合,二者吻合度雖較高,但不能充分驗證模型的適用性,有必要采用其他文獻試驗結果進行進一步驗證.文獻[12]對水灰質量比為0.6-0.4、設計強度等級為C30、C40、C50的未鑿毛界面區試件,采用質量分數20%的氯化鈉溶液進行了為期540 d的干濕循環侵蝕,并測試了試件混凝土的氯離子濃度.本文利用式(22)對該試驗條件相對應的氯離子濃度分布曲線進行了計算,并與試驗測試值進行對照,結果如圖 10所示.可以看出,模型計算結果與試驗測試結果總體上也具有較好的吻合度,尤其界面區的吻合度相對更高,這進一步驗證了本文所建立的模型具有較好的適用性.

圖10 新老混凝土界面區內部氯離子濃度時空模型的文獻[12]試驗驗證

3 結論

1) 當新老混凝土接合體表面遭受氯鹽溶液侵蝕后,新老混凝土界面區的氯離子濃度明顯高于兩側新老混凝土本體區域的氯離子濃度,而且越靠近界面,氯離子濃度越高,呈現出典型的界面區效應;界面區的氯離子傳輸能力明顯高于兩側新老混凝土本體區域的氯離子傳輸能力,從而導致界面區成為裝配式混凝土結構氯鹽侵蝕耐久性的薄弱部位.

2) 對于界面未作鑿毛處理的新老混凝土,當兩側混凝土水灰比相同時,界面區氯離子濃度分布沿界面呈現出良好的對稱性;而當兩側混凝土水灰比不同時,界面區氯離子濃度分布的對稱性遭到削弱,界面區重心偏向水灰比較高的老混凝土一側,且偏向程度隨新老混凝土水灰比差距的增大而增大,同時,新混凝土一側的水灰比越小,該側界面區寬度也越小.

3) 對于固定水灰比搭配的新老混凝土,當界面鑿毛深度不同時,界面區效應的非對稱程度也不同,鑿毛深度越大,界面區向老混凝土一側的偏移也越多,界面區效應的非對稱性愈加顯著,同時界面區效應水平也逐漸減弱.

4) 基于相關文獻中本體混凝土氯離子傳輸系列模型,結合本文有關試驗結果的擬合及界面區細觀結構分析,分別建立了界面區混凝土表層氯離子濃度時空模型、界面區混凝土內部氯離子擴散系數時空模型以及界面區混凝土內部氯離子濃度時空模型.本文及其他文獻試驗共同證明上述模型具有較好的適用性.