氯离子在混凝土中的侵蚀模型及验证

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第7期(总第249期)混凝土理论研究Number7in2010(TotalNo．249)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．2010．07．018氯离子在混凝土中的侵蚀模型及验证薛鹏飞，毛达岭z，项贻强。，金立兵(1．河南工业大学土建学院，河南郑州450052；2．，东科学技术职业学院建筑1：程与艺术设计学院，广东广州5190903．浙江大学建工学院，浙江杭州3】0027)摘要：

2、基于Maage模型，通过参数定义对Fick定律的不合理假定进行修正，推导了氯离子在混凝土中侵蚀的多因素修正模型，综合考虑了氯离子扩散系数的时随效应、混凝土的氯离子结合能力和混凝土自身缺陷对侵蚀过程的影响。根据对大量数据的分析试算，给出了模型中参数的取值，并借助已有的试验数据对建立的扩散模型进行了验证，取得了较为满意的验证效果。关键词：混凝土；氯离子；扩散模型；耐久性中图分类号：TU528．0l文献标志码：A文章编号：1002—3550(20]0)07—0054—03ErosionmodeIofch

3、lorideioninconcreteanditsverificationXUEPeng-fei1,3MAODa—ling2,XIANGYi—qJang3,JINLi—bing(1．DepartmentofCiviiEngineering，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450052，China；2．GuangdongInstituteofScienceandTechnology，TheArchitecturalEngineeringandArtDesig

4、ningCollege，Guangzhou519090，China3．DepartmentofCivilEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：AnewchloridediffusionmodelinconcretewasformulatedbasedonMaagemodel，inwhichtheirrationalhypothesisofFick’SLawwerecorrectedandthefactorsofti

5、me—dependenceofchloridediffusioncoefficient，chloridebindingcapacityofconcrete，andself-defectsofcon—creteweretakenintoaccount．Besides，theparametersvalueinthemodelwasgivenforpracticalapplicationaccordingtopilotcalculationandanalysisofmassdata．Themodelwa

6、sverifiedwithlong—termfielddatathatareavailableinpublishedliteratures．Thepracticaldataagreeswiththecalculatedresultsverywel1．Keywords：concrete；chlorideion；diffusionmodel；durability一个常数，不随时间变化；②氯离子扩散时不与混凝土结合；③0引言混凝土是半无限均匀介质。氯离子在混凝土中侵蚀以扩散行为为主，多采用基于Fick1

7、．1．2基于Fick扩散定律的基准模型扩散定律的计算模型，但由于Fick定律是处理匀质体扩散的经根据上述的基本假定，Fick扩散定律可以表示为：典方程，为了运用到混凝土这种非匀质材料中，引入了一些与实际情况不相符的假定，为解决此问题，许多学者尝试建立基．一D(1)afaa于Fick定律的修正模型，但此类模型或者考虑影响因素比较单式中：——混凝土深度；一，未能完全摆脱理想假定的限制fl_2；或者虽考虑多种因素影扩散系数；响，但往往形式复杂，需确定的参数众多，且未给出参数的取C『_处孔隙溶液的氯离子浓

8、度；值，其实用性仍有待探讨。——时间。针对已有模型的缺陷，通过参数定义对Fick定律的理想假Collepardi引入边界条件cx(t=o)=co，Cx(x--O)=C。，首先给定进行修正，建立了基于Fick定律的多因素修正模型，根据对出了非稳态条件下Fick定律的解析解：大量数据的分析试算，给出了模型中参数的取值，使其具备了一定的实用价值。为说明模型的可靠性，结合部分文献数据对该e=C0+(Cc0)e咖一—一(2)、／4D模型进行了验证，取得了较满意的效果。式(2)至今仍为大部分学