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T0579-2020水泥混凝土抗氯離子滲透試驗方法（RCM法）
T0579-2020水泥混凝土抗氯離子滲透試驗方法（RCM法）
1 目的、適用范圍和引用標準
本方法規定了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態遷移的遷移系數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。
引用標準：
水泥混凝土試件制作與硬化水泥混凝土現場取樣方法（T0551）
《混凝土氯離子擴散系數測定儀》（JG/T 262）
2 儀具與材料
2.1 化學試劑應符合下列規定：
（1）溶劑采用蒸餾水或去離子水。
（2）氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸銀、氫氧化鈣均為化學純。
2.2 儀器設備應符合下列規定：
（1）切割試件的設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徑和外徑應分別為100mm和115mm，長度為150mm。夾具應采用不銹鋼環箍，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的不銹鋼網或由硬塑料板制成的帶孔的不銹鋼板二支架應。處于試件和陰極板之間的支架頭高度為15~20mm。RCM試驗裝置還應符合現行《混凝土氯離子擴散系數測定儀》（JG/T 262）的規定。
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-直流穩壓電源；6-有機硅橡膠套；7-環箍；8-陰極板；9-支架；10-陰極試驗槽；11-支撐頭
（5）電源能穩定提供0~60V的可調直流電，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）噴霧器應適合噴灑硝酸銀溶液。
（9）游標長尺的精度為±0.1mm。
（10）尺子的最小刻度為1mm。
（11）水砂紙的規格為200~600號。
（12）細銼刀可為備用工具。
（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 溶液和指示劑應符合下列規定：
（1）陰極溶液為10%質量濃度的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控制在20℃~25℃。
2. 4試件制作應符合下列規定：
（1）試驗用試件應采用直徑為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。試件成型后應立即用塑料薄膜覆蓋并移至標準養護室。試件應在24h±2h內拆模，然后浸沒于標準養護室的水池中。
（3）試件的養護齡期宜為28d，也可采用試驗所需其他養護齡期。
（4）應在抗氯離子滲透試驗前7d加上成標準尺寸的試件。當使用φ100mm×100mm試件時，應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。當使用φ100mm×200mm試件時，應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銼刀打磨光滑。
（6）加工好的試件應繼續浸沒于水中養護至試驗齡期。
3 試驗步驟
3.1 RCM法試驗應按下列步驟進行：
（1）首先將試件從養護池中取出來，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下置于真空容器中進行真空處理。在5min內將真空容器內的氣壓減少至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，溶液高度應保證將試件浸沒。在試件浸沒1h后恢復常壓，并繼續浸泡18h±2h。
（2）試件安裝在RCM試驗裝置前應采用電吹風冷風檔吹干，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用室溫涼開水沖洗干凈。
（4）試件和RCM試驗裝置（圖T0579-1）準備好以后，將試件裝入橡膠套內的底部，在與試件齊高的橡膠套外側安裝兩個不銹鋼環箍（圖T0579-2），每個箍高度為20mm，并擰緊環箍上的螺栓至扭矩30N·m±2N·m，使試件的圓柱側面處于密封狀態。當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）用導線連至橡膠套中陽極板，并將陰極（又稱負極）用導線連至試驗槽中的陰極板。
3.2 電遷移試驗應按下列步驟進行：
（1）首先打開電源，將電壓調整到30V±2V，并記錄通過每個試件的初始電流。
（2）后續試驗施加的電壓（表T0579-1第二列）應根據施加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），確定試驗持續的時間（表T0579-1第四列）。
（3）按溫度計或電熱偶的顯示讀數，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系初始電流I30V
初始電流I30V （用30V電壓）（mA） | 施加的電壓U （調整后）（V） | 可能的新初始電流 I0（mA） | 試驗持續時間 t（h） |
I0＜5 | 60 | I0＜10 | 96 |
5≤I0＜10 | 60 | 10≤I0＜20 | 48 |
10≤I0＜15 | 60 | 20≤I0＜30 | 24 |
15≤I0＜20 | 50 | 25≤I0＜35 | 24 |
20≤I0＜30 | 40 | 25≤I0＜40 | 24 |
30≤I0＜40 | 35 | 35≤I0＜50 | 24 |
40≤I0＜60 | 30 | 40≤I0＜60 | 24 |
60≤I0＜90 | 25 | 50≤I0＜75 | 24 |
90≤I0＜120 | 20 | 60≤I0＜80 | 24 |
120≤I0＜180 | 15 | 60≤I0＜90 | 24 |
180≤I0＜360 | 10 | 60≤I0＜120 | 24 |
I0≥360 | 10 | I0≥120 | 6 |
（4）試驗結束時，測定陽極溶液的最終溫度和最終電流。
（5）試驗結束后及時排除試驗溶液。用黃銅刷清除試驗槽的結垢或沉淀物，并用飲用水和洗滌劑將試驗槽和橡膠套沖洗干凈，然后用電吹風的冷風檔吹干。
3.3 氯離子滲透深度測定應按下列步驟進行：
（1）試驗結束后，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將試件劈成兩個半圓柱體，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行測
量，當某測點數據不能得到時，只要總測點數多于5 個，可忽略此測點。
（7）當某測點位置有1 個明顯的缺陷，使該點測量值遠大于各測點的平均值時，可忽
略此測點數據，但應將這種情況在試驗記錄和報告中注明。
4 結果計算
4.1 水泥混凝土的非穩態氯離子遷移系數，按式（T 0579-1）計算：
式中： R C M D ——水泥混凝土的非穩態氯離子遷移系數（m2/s）；
U ——所用電壓的絕對值（V）；
T ——陽極溶液的初始溫度和結束溫度的平均值（℃）；
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——試驗持續時間（h）。
結果計算精確至1.0×10-13m2/s。
4.2 以3個試樣的氯離子遷移系數的算術平均值作為該組試件的氯離子遷移系數測定值，結果精確至1.0×10-13m2/s。當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，應剔除此值，再取其余兩值的平均值作為測定值；當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
試驗報告應包括下列內容：
（1） 原材料的品種、規格和產地；
（2） 儀器設備的名稱、型號及編號；
（3） 環境溫度和濕度；
（4） 混凝土的非穩態氯離子遷移系數RCM D ；
（5） 所用電壓絕對值U ；
（6） 陽極溶液的初始溫度和結束溫度的平均值T；
（7） 試件厚度L；
（8） 氯離子滲透深度的平均值d X ；
（9） 試驗持續時間t；
（10） 要說明的其他內容。
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準》（GB/T 50082—2009）編制。
氯離子擴散系數快速測定的RCM法，其依據是瑞典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態快速遷移的擴散系數，它簡單、快速、可直接可靠地測算混凝土的氯離子擴散系數。北歐標準Nordtest/ NT Build 492和瑞士標準SIA262/1，也是根據L.P.Tang（唐路平）的CTH法修訂的。
這種非穩態遷移方法測量得到的氯離子擴散系數不能直接和用別的方法（如非穩態浸泡試驗和穩態遷移試驗方法）測量得到的氯離子擴散系數進行比較。
進行抗氯離子滲透試驗的齡期一般為28d。多數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速率遠低于硅粉，因此，該類混凝土進行RCM法試驗時，其標準養護的齡期建議不少于56d或設計要求規定的試驗齡期。
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，操作時應注意這一點。