非饱和混凝土中氯离子传输机理

第１９卷第１期

２０１６年２月建筑材料学报Ｖ０１．１９，Ｎｏ．１Ｆｅｂ．，２０１６ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ

文章编号：１００７—９６２９（２０１６）０１—００４５—０８

非饱和混凝土中氯离子传输机理

贾立哲，张英姿，王开源，徐田欣，段一鸣

（哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨１５００９０）

摘要：基于Ｆｉｅｋ第一定律和质量守恒定律，在水的质量守恒方程中考虑对流作用引起的水的改变量，建立了扩散和对流完全耦合的非饱和状态混凝土中的氯离子传输理论模型；采用交替方向隐式有限差分法（ＡＤＩ）对传输控制方程进行数值求解，与Ａｂａｂｎｅｈ等提出的氯离子传输理论模型以及美国道路与运输协会的试验数据进行了对比．另外，基于物质守恒定律，通过定义容量矩阵、传递矩阵和氯离子通过率向量，并与瞬态热平衡方程中的各参量进行等效，给出了基于ＡＮＳＹＳ热分析模块模拟非饱和状态混凝土中氯离子传输的数值方法．结果表明，所提出的非饱和状态混凝土中氯离子传输理论模型与美国道路与运输协会的试验数据之间的吻合程度要比Ａｂａｂｎｅｈ模型更好，但２种传输理论模型与试验数据之间的差距都非常小．因此，考虑对流作用引起的水的改变量对于实际工程不会起到太大影响，但能更好地与氯离子传输的物理过程相吻合，有助于完善非饱和状态混凝土中氯离子传输的理论体系．基于ＡＮＳＹＳ的非饱和状态混凝土中氯离子传输模拟方法的精度不如氯离子传输理论模型高，但计算代价较小，适用于实际工程．

关键词：非饱和混凝土；氯离子传榆；数值模拟

中图分类号：ＴＵ３７５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—９６２９．２０１６．０１．００８

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收稿日期：２０１４—０７—１５；修订日期：２０１４—０９—１５

基金项目：国家重点基础研究发展计划（９７３计划）项目（２０１１ＣＢ０１３６００）；国家自然科学基金资助项目（５１３０８１６６）；山东省自然科学基金资助项目（ＺＲ２０１ＩＥＥＱ０２８）

第一作者：贾立哲（１９７８一），男，吉林长春人，哈尔滨工业大学副教授，硕士生导师，博士．Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｉａｌｉｚｈｅ（园ｈｉｔ．ｅｄｕ．ｃａ通信作者：张英姿（１９７９一），女，山东诸城人，哈尔滨工业大学副教授，硕士生导师，博士．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｙｚｈｉｔ（蓟ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｒｎ

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