温度模拟
温度能够改变混凝土中自由氯离子的活化能，影响其扩散能力。提高温度能 够提高氯离子扩散系数，达到本文所期待的室内加速侵烛效果。现场原位试验在 杭州湾乍浦地区，该地年气温如表3.9和图3.5。
表3.9乍浦各月平均气温(1CX19S4〜2000年）

月份	1	2	3	4	5	6	7	S	9	10	11	里2
平均 气温	3.7	4.9	8.6	14.1	19.3	23.6	28.2	27.8	23.4	17.7	12.2	6.1

为了试验操作方便同时满足一定精度要求，把月平均气温值变成几个月气温 平均值，如表3.丨0和图


表3.丨0人为划分月气温平均值

月份	4, 5	6, 7、 8、 9	10, 11	12、 1、 2、 3
平均气温	16.7	25.75	15.0	5.8

图3.6人为划分月平均气温OC)
室内人工气候模拟加速试验，为了达到加速侵烛效果，必须提高室内试验氯 离子扩散过程的温度。无论现场原位试验还是室内加速试验，水下区试验中试块 一直浸泡在溶液中，潮差区有较长时间被浸泡到。自然环境下，海水温度是多变 的很难测定，但水温随气温而变化，规律性一致，因此用气温值假定为海水温度， 模拟温度变化；而浪溅区试验试块大部分时间都受到气温的影响，可以直接模拟 气温变化规律。
(3-8) 与水
Nemst-Einstein方程给出了混凝土氯离子扩散系数与温度之间的关系[4〗：
Da = Do梕
其中：分别为温度7", 7;(X)时的氯离子扩散系数，？为活化系数 灰比有关：当mjm, =0.4 时，g=6000K;当mjOT, =0.5 时，g=5450K;当mJ/Wc =0.6 时，^=3850K.代表潮差区海上承台的海工混凝土水胶比为0.33,推算出活化系
图3.S乍浦各月平均气温0C>
数夺，近似取e6I00lC。
已知此类试块84天RCM测得的氯离子扩散系数为0.73X l(r〗2ni2/s，采用公式 3-7。室内加速条件下，9个月内能够使室内最小保护层厚度的试块达到钢筋锈烛 的效果，需要考虑温度的影响把扩散系数增大，假定扩散系数提高的倍数为:c，初 步计算如下：
0.1% ,,
0.424%X2 2」jfx~^~x0.23"畑0.75"4x0.73xl0-" x3600x24x365 V 1-0.6

：15.41,
当保护层厚度为30_时，1=8.67;当保护层厚度为40nim时， 自然气温与室内加速温度下扩散系数之间的关系如下：

(3-9)
式中：To为自然条件下气温的温度，Do为自然条件下的护散系数， 条件下扩散系数提高的倍数，r为室内加速条件下的温度。
当x=3.S5时，室内加速条件下的温度为：39r; ；t=8.67时，温度为52扖; 当;c=15.41时，溫度为当;C较大时，室内加速试验温度特别高，因此设 计方案时加温使氯离子扩散系数提高到现场环境下的4倍比较合理。按照这个倍 数根据乍浦地区几个月气温平均值分别计算室内加速试验的温度，结果如表3.11。
表3.11实验室加速试验控制温度
：为加速

月份	4、5	6、 7, 8、 9	10、11	12、 1、 2、 3
平均气温	16.7	25.75	15.0	5.8
试验温度	36	46	34.2	23.75

 
3.1.3湿度模拟
水是氯离于在混凝土中妒散的前提条件，若混凝土中相对湿度较低时，则氯 离子的扩散速度降低，因此需要考虑湿度变化对氣离子扩散的影响。B_t and Naijar(1972严提出了一个模型用来计算相对湿度的影响系数。
/ = [l + (l-i/)V(l-Hc)'3-' (3-10)
式中：//c为临界相对湿度，一般取//C=75%。
.急
杭州湾跨海大桥北部位于乍浦，乍浦地区各月平均相对湿度如表3.12。 表3.12乍浦各月平均相对湿度

月份	1	2	3	4	5	6	7	S	9	10	11	12
平均相对湿度(％)	80	81	S2	83	83	85	83	83	85	83	81	79

为了和温度划分一致，乍浦湿度某几个月的平均值如表3.13。 表3.13人为划分月相对湿度平均值
 

月份	4、5	6, 7, 8、 9	10、11	12、 1、 2、 3
平均相对湿度(％)	83	84	82	80.5

乍浦各月平均湿度值都在临界相对湿度之上，按照公式计算相对湿度对混凝 土扩散系数的影响系数如表3.14。
表3. M相对湿度对扩散系数的影构
 

月份	4, 5	6, 7, 8, 9	10、11	12、 1、 2、 3
平均相对湿度(％)	83	84	82	80.5
影响系数	0.82	0.85	0.79	0.72

对混凝土结构物来说，混凝土内部的含水率即相对湿度是影响氯离子在混凝