混凝土中氯離子擴(kuò)散模型及細(xì)觀模擬分析.pdf

1、鋼筋混凝土材料具有受力性能強(qiáng)、原料豐富廉價(jià)等特點(diǎn)。目前，全球基礎(chǔ)建設(shè)中，大量使用鋼筋混凝土材料。但由于早期對(duì)其耐久性問(wèn)題沒(méi)有足夠的重視，致使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)功能過(guò)早喪失，大大的縮短了結(jié)構(gòu)的使用壽命，這必然造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前對(duì)暴露于氯鹽環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散問(wèn)題，進(jìn)行分階段討論分析文章較少。因此，本文對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的混凝土材料根據(jù)其適應(yīng)條件分階段進(jìn)行氯離子擴(kuò)散系數(shù)展開(kāi)研究，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型得到解析解；從細(xì)觀角度考慮骨料對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響

2、，對(duì)混凝土中骨料的填充率以及骨料級(jí)配分別進(jìn)行分析，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過(guò)對(duì)氯離子在混凝土孔隙結(jié)構(gòu)中的輸運(yùn)傳質(zhì)過(guò)程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這實(shí)質(zhì)上是帶電的氯離子在混凝土孔隙溶液中的一個(gè)擴(kuò)散過(guò)程，是各種物理和化學(xué)的耦合作用，它包括擴(kuò)散作用、對(duì)流作用、毛細(xì)作用以及電場(chǎng)壓力作用等。
　?。?）借助于Fick第二定律，綜合初始表面氯離子以線性方式增加、擴(kuò)散系數(shù)隨時(shí)間不斷減小、溫濕度等對(duì)擴(kuò)散過(guò)程的影響，根據(jù)各階段的適用條件把氯離子擴(kuò)散

3、過(guò)程分兩個(gè)階來(lái)討論分析。同時(shí)擴(kuò)展一個(gè)模型并得到其數(shù)學(xué)解。結(jié)合現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)理論數(shù)學(xué)解做一定的分析對(duì)比。結(jié)果表明：新氯離子擴(kuò)散方程，階段一所需完成時(shí)間的增加會(huì)導(dǎo)致分布曲線下降，隨著暴露時(shí)間的增加，新方程與Fick定律的擴(kuò)散方程的變化趨勢(shì)完全一致；當(dāng)混凝土內(nèi)部某處的氯離子濃度到達(dá)臨界值時(shí)的擴(kuò)散深度，它比用Fick第二定律基準(zhǔn)方程得到的到達(dá)臨界氯離子含量時(shí)的擴(kuò)散深度要提前約3％～14%，但隨暴露時(shí)間的推移，二者之間的差異不再明顯。