干濕循環(huán)和硫酸鹽侵蝕下混凝土水分傳輸規(guī)律研究.pdf

1、處于海洋、酸雨等環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，遭受干濕循環(huán)、硫酸鹽腐蝕等各種環(huán)境因素的侵蝕作用，混凝土的耐久性降低、服役壽命縮短。硫酸鹽侵蝕是引起混凝土耐久性退化的主要因素，而干濕循環(huán)加劇混凝土硫酸鹽腐蝕進(jìn)程，研究硫酸鹽侵蝕和干濕循環(huán)耦合作用下混凝土的耐久性問題對開展混凝土結(jié)構(gòu)的長壽命設(shè)計(jì)、提高工程結(jié)構(gòu)的服役安全性具有重要意義。本文針對這一問題，通過數(shù)值建模、實(shí)驗(yàn)測試，研究干濕循環(huán)條件下的水分傳輸、硫酸鹽侵蝕下的離子傳輸與溶液結(jié)晶隨侵蝕時(shí)間的變化

2、規(guī)律。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 (1)根據(jù)混凝土中水分傳輸機(jī)制，運(yùn)用Fick定律與Darcy定律，建立了干濕循環(huán)條件下考慮水蒸氣擴(kuò)散和液態(tài)水滲透機(jī)制的混凝土水分傳輸方程，該方程是一個(gè)非線性的偏微分方程，利用單點(diǎn)子域精細(xì)積分法獲得了該方程在一維情況下的半解析解，并應(yīng)用Matlab語言編制了相應(yīng)的分析程序。
　　 (2)設(shè)計(jì)并制作了不同水灰比的水泥砂漿試件，并按水分一維傳輸情況制作了厚度不同的多組切片，以開展水分在混凝土中

3、的濕潤、干燥和干濕循環(huán)等一維傳輸實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證所建立的水分傳輸模型的合理性。結(jié)果表明，水分傳輸模型的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測試值結(jié)果較為一致，說明本文所建立的模型可用于分析混凝土中的水分傳輸規(guī)律。
　　 (3)建立了混凝土中水分傳輸?shù)亩S分析方程，利用單點(diǎn)子域精細(xì)積分法獲得了該方程的半解析解，分析了混凝土棱柱體在濕潤、干燥和干濕循環(huán)等各種工況下的水分傳輸規(guī)律。結(jié)果表明，混凝土中水分傳輸速率沿試件表面向內(nèi)呈遞減關(guān)系，且在柱截面對角線上的水分傳