由于場(chǎng)地、人力等條件所限，混凝土耐久性試驗(yàn)大多是在實(shí)驗(yàn)室完成，而實(shí)驗(yàn)室中的試驗(yàn)都是理想條件下的試驗(yàn)，雖然具有試驗(yàn)條件易控制，試驗(yàn)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但與工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際服役環(huán)境往往差別很大，并且一般為短期試驗(yàn)或加速試驗(yàn)。對(duì)氯離子侵蝕來(lái)說(shuō)，往往只側(cè)重考慮毛細(xì)吸附、擴(kuò)散、滲透中的某一種方式，不能全面反映自然環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)生命周期中的耐久性變化，近幾年人們?cè)絹?lái)越重視長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
Schueremans等對(duì)位于比利時(shí)西北部鄰近北海的澤布勒赫港進(jìn)行了長(zhǎng)期觀測(cè)試驗(yàn)。為提高碼頭岸壁的耐久性，1993年當(dāng)?shù)刂鞴懿块T(mén)決定在其建成后即采。用滲透型涂料進(jìn)行表面處理，該碼頭岸壁概況如圖4.28所示
工程中采用了不含溶劑的異丁基三乙氧基硅烷，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，首先確定滲透型涂料的噴涂量為300g/m2。為避免可能的海水侵蝕，在岸壁拆模后混凝土表面未干之前，應(yīng)應(yīng)該進(jìn)行第一次表面處理；在混凝土拆模后7d進(jìn)行第二次表面處理，以增加硅烷的滲透深度。研究人員分別在1996,1998和2005年對(duì)該碼頭進(jìn)行了鉆芯取樣分析，取自碼頭岸壁的5種芯樣分別為：1潮汐區(qū)未經(jīng)表面處理的芯樣；2潮汐區(qū)上部未經(jīng)表面處理的芯樣；3潮汐區(qū)經(jīng)過(guò)表面處理的芯樣；4潮汐區(qū)上部經(jīng)過(guò)表面處理的芯樣；5碼頭岸壁上表面經(jīng)處理過(guò)的芯樣。
依據(jù)比利時(shí)標(biāo)準(zhǔn)NBN B15-250（1990）在現(xiàn)場(chǎng)取芯切片后芯樣中氯離子分布情況。導(dǎo)致鋼筋銹蝕的只是氯離子中水溶性氯離子。因此測(cè)氯離子包括兩部分，自由氯離子和Friedcl鹽中的氯離子。測(cè)量結(jié)果如圖4.29~4.33所示，圖中數(shù)值為通過(guò)化學(xué)滴定分析得到的平均值。
從各圖可以看出，潮汐區(qū)處于氯離子含量的離散性較小，而潮汐區(qū)上部氯離子含量的離散性較大，這主要是由于潮汐區(qū)上部藻類，飛濺海水，鹽結(jié)晶，碳化環(huán)境等暴露條件的不同使混凝土遭受氯離子的侵蝕的不確定性變大。顯而易見(jiàn)的是，由于沒(méi)有滲透型涂料的隔離阻擋，潮汐區(qū)處未經(jīng)處理混凝土的氯離子含量較高。外表面處為2.2％，95mm深度處為0.9％（占水泥質(zhì)量的百分比），而經(jīng)過(guò)硅烷表面處理混凝土的氯離子含量要低得多，外表面處為1.2％.95mm深度處為0.03％.碼頭岸壁上表面僅受海霧中的氯離子侵蝕，氯離子含量較少，雖然在1998年和2005年的檢測(cè)中，潮汐區(qū)處經(jīng)表面處理混凝土在距表面15mm位置的氯離子濃度仍然較高，與未經(jīng)表面處理混凝土的氯離子濃度值相近，從2005年的檢測(cè)結(jié)果看，在更深位置處（25mm以后）氯離子濃度與1996年的檢測(cè)結(jié)果基本相同，說(shuō)明該處氯離子濃度仍與初始氯離子濃度相當(dāng)。
Schueremans根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中得來(lái)的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算了氯離子擴(kuò)散系數(shù)的均值和方差（見(jiàn)表4.1），使用可靠度方法預(yù)測(cè)該碼頭的服役壽命。失效概率取0.5、0.15和0.07（相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)分別為0、1.0和1.5）其中0.5是通常所取的失效概率，0.15則是ISO2394對(duì)正常使用極限狀態(tài)所要求的失效概率。按照氯離子臨界濃度為水泥質(zhì)量的0.7％。鋼筋的保護(hù)層厚度為120mm，定義鋼筋表面氯離子濃度超過(guò)氯離子臨界濃度為服役壽命結(jié)束，所計(jì)算得到的服役壽命如表4.1所示。可以看出，在氯離子侵蝕為結(jié)構(gòu)破壞主要因素的情況下，滲透型涂料表面處理可以大幅度提高混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。當(dāng)然，達(dá)到預(yù)測(cè)服役壽命后，并非結(jié)構(gòu)完全倒塌失效，而是把混凝土中鋼筋表面處氯離子濃度超過(guò)0.7％，鋼筋開(kāi)始銹蝕作為結(jié)構(gòu)壽命的終結(jié)。
Nanukuttan等在位于蘇格蘭東北部的Dornoch大橋附近進(jìn)行了7年暴露試驗(yàn)，試驗(yàn)橋墩的情況如圖4.34所示，其中部分橋墩使用滲透型涂料進(jìn)行了表面處理，部分未進(jìn)行處理。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)表面處理后混凝土的氯離子含量與未經(jīng)表面處理的混凝土橋墩相近（見(jiàn)圖4.35和圖4.36）。分析其原因，首先，該區(qū)域漲潮和落潮的水位變動(dòng)為2m，混凝土表面水頭壓力較大，面滲透型表面處理對(duì)毛細(xì)吸收影響很大，但對(duì)氯離子通過(guò)擴(kuò)散、滲透方式的影響并不大；其次，試驗(yàn)混凝提的水膠比為0.4，混凝土本身比較密實(shí)，抗氯離子侵蝕性較強(qiáng)（經(jīng)測(cè)定其表現(xiàn)氯離子擴(kuò)散系數(shù)小于4x10-的負(fù)32m2/s）而滲透型涂料難以向水膠比較小的混凝土滲透，故對(duì)其抗氯離子侵蝕性提高幅度不明顯。
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