電化學方法去除混凝土中氯化物的有限元模擬.pdf

1、氯化物引起的鋼筋腐蝕已經(jīng)成為了混凝土結構提前失效最主要最普遍的原因。針對如何處理氯化物所帶來的腐蝕這一問題，人們現(xiàn)今更多的關注于發(fā)展可供選擇的補救措施。電化學脫鹽方法就是以此為目的發(fā)展出來的一項新技術。近年來，對電化學脫鹽方法去除混凝土中氯化物，該領域的學者做了大量的研究分析，其中大部分的結論都是通過試驗測得的。當然數(shù)學模型也是接踵而至，但一般都是采用MATALB編程模擬的。以便提高解決問題的速度和精度，該論文采用COMSOL程序對電化

2、學脫鹽方法做了有限元的模擬，該程序是解決各種物理場耦合以及偏微分方程的專業(yè)軟件。這樣，即避免了編制復雜的MATLAB程序，也能更直觀有效的模擬電化學脫鹽的整個過程。
　　本文首先采用COMSOL建立了電化學脫鹽的二維模型，利用模擬結果與試驗數(shù)據(jù)的對比來驗證模型的有效性，接著考慮了水泥膠體對氯離子的吸附結合作用、混凝土本身的水灰比、電流密度、混凝土孔隙溶液中氯離子初始濃度、混凝土保護層厚度、同層鋼筋表面積與混凝土截面積之比、多邊設置

3、獨立陽極等電技術因素和混凝土技術因素對電化學脫鹽整個過程以及各種離子運動變化的影響，計算得出了各影響因素與電化學脫鹽效率的關系曲線。同時，從經(jīng)濟的角度考慮，外加電解液陽極不可能沿鋼筋混凝土構件長度方向全部布置，本文還建立了電化學脫鹽方法的三維模型，分析外加電解液陽極軸向長度與整個構件長度的比值對脫鹽效率的影響。
　　實際工程中設計人員采用COMSOL計算也是比較復雜的。為了工程處理的方便，本文根據(jù)得到的各影響因素與電化學脫鹽效率的