帶裂縫混凝土硫酸根離子擴(kuò)散——反應(yīng)機(jī)理和試驗(yàn)研究.pdf

1、混凝土硫酸鹽侵蝕問題是一個(gè)涉及離子化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)變化以及材料力學(xué)損傷的多物理場耦合問題，一直是混凝土耐久性的重要研究內(nèi)容。地鐵、隧道等地下混凝土結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)往往存在大量的裂縫，這些裂縫將大大加速硫酸根離子的擴(kuò)散，從而加速材料的劣化。因此，本文以地鐵、隧道常見的帶裂縫雙摻混凝土為對象，建立合理的數(shù)學(xué)模型研究其性能的演化規(guī)律，進(jìn)行材料的服役壽命預(yù)測，對耐久性設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。
　　本文通過文獻(xiàn)研究，總結(jié)離子在裂縫內(nèi)的擴(kuò)散規(guī)律

2、，并提出離子在裂縫中擴(kuò)散系數(shù)的通用表達(dá)式。建立氯離子在裂縫混凝土內(nèi)的簡化二維擴(kuò)散模型，并使用COMSOLMULTIPHYSICS商業(yè)有限元軟件進(jìn)行求解，并驗(yàn)證擴(kuò)散系數(shù)通用表達(dá)式的正確性。結(jié)果表明，裂縫寬度越寬，離子濃度越大;裂縫深度越深，離子濃度越小。依據(jù)硫酸鹽化力耦合機(jī)理，建立了硫酸鹽影響下氯離子在裂縫混凝土中的擴(kuò)散模型，并利用MATLAB進(jìn)行編程求解，驗(yàn)證了硫酸鹽化力耦合機(jī)理的正確性。依據(jù)混凝土侵蝕的化力耦合模型，建立硫酸鹽混凝土二