非饱和状态下氯离子在混凝土中的渗透机理及计算模型_金伟良.pdf

DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2008.10.015 第 36 卷第 10 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 36，No. 10 2008 年 10 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY October，2008 非饱和状态下氯离子在混凝土中的渗透机理及计算模型 金伟良，张 奕，卢振勇 (浙江大学结构工程研究所，杭州 310017) 摘 要：在氯盐侵蚀环境中，干湿交替区域对应有害介质侵蚀最为严重的结构部位是结构耐久性设计的关键。考虑水分扩散系数与孔隙中水分??和度 的非线性函数关系以及水分蒸发的迟滞效应，建立了水分在混凝土中的非线性扩散模型，并在此基础上建立了氯离子在非饱和条件下的对流扩散模型。 用 Crank-Nicolson 方式建立了上述模型的差分格式，并通过参数敏感性分析确定了 3 个重要模型参数(湿润与干燥循环的时间比、混凝土孔隙初始的 饱和度以及干燥过程中外界环境作用下表层混凝土的饱和度)对氯离子在非饱和条件下的对流扩散的影响。试验结果表明上述模型和试验检测结果之 间具有良好的相关性。 关键词：氯离子；非饱和；扩散；对流；Crank-Nicolson 差分格式 中图分类号：YU5 文献标识码：A 文章编号：0454-5648(2008)10–1362–08 MECHANISM AND MATHEMATIC MODELING OF CHLORIDE PERMEATION IN CONCRETE UNDER UNSATURATED STATE JIN Weiliang，ZHANG Yi，LU Zhenyong (Institute of Structural Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310017, China) Abstract: In chloride containing environment, dry-wet cycling zones in concrete structures are always at the highest risk of corrosion. The hysteresis effect in evaporation of pore solution and the nonlinear relationship between