水源中断后混凝土中的水分迁移重分布

通过中子成像试验,对混凝土材料的水分侵入及水源中断后内部水分的重分布过程进行了研究。结果表明,应用中子成像能够对非透明混凝土材料内部的水分迁移进行直观的成像追踪和观测;水分能够在短时间内迅速侵入并充满混凝土的裂缝区,随后继续沿裂缝两侧向基体内部侵入,成为水分侵入的内部水源;混凝土外部水源中断后,已侵入的水分在两个方向上进行迁移重分布,一方面水分在非饱和基体的毛细吸附作用下继续向材料深处缓慢侵入,同时混凝土裂缝区域的水分开始向外部扩散而失去,整体水分曲线向外扩展,但含量降低。

重水在水泥基材料中的侵入特性

通过中子透射技术,研究了重水(D2O)在典型水泥基材料中的侵入特点及其与普通水迁移之间的相互关系。结果表明:中子成像技术能够实现重水向水泥基体侵入过程的可视化追踪;重水侵入后未与基体内原有水分(H2O)互溶,反而压迫普通水,使之在基体内部积聚并形成中子成像可追踪的水分聚集区,产生重水对普通水的"驱逐"现象;由重水侵入和水分挤出引起的中子透射率变化则沿深度方向先后呈曲线下降和上升趋势。

微裂缝钢混构件水分侵入的成像与定量表征

通过三点弯曲施荷,对C30和C50钢筋混凝土构件诱导了宽度为20--88μm不等的微裂缝,然后采用中子透射技术对微裂缝钢混构件中的水分侵入过程进行了可视化成像探测,并对侵入过程中水分的空间分布进行了定量表征.结果表明,即使C30和C50混凝土的微裂缝仅为20μm,也为水分的侵入提供了畅通通道;水分在短时间内即快速充满裂缝,继而在水平方向上沿裂缝两侧、在垂直方向上超越裂缝末端侵入水泥基体;C30混凝土裂缝宽度为82μm（与混凝土保护层厚度比值为0.39%）时,受拉钢筋与水泥基体界面存在较明显的水分侵入,但其含量较低;水分侵入含量在微裂缝处最高,并以此为中心向裂缝两侧呈对称状逐渐降低.