多因素作用下钢筋混凝土构件氯离子扩散系数模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第1期土木建筑与环境工程V0l_33No．12011牟2月Journa[ofCivil，Architectural＆EnvironmentalEngineeringFeb．2O11多因素作用下钢筋混凝土构件氯离子扩散系数模型滕海文，舒正昌，黄颖，霍达(北京工业大学a．建筑工程学院；b．城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京100124)摘要：通过对钢筋混凝土氯离子侵蚀机理的分析，在Fick第二扩散定律基础上，建立了综合考虑水灰比、湿度、时间、温度、混凝土材料对氯离子结合作用等多因素作用下的氯离子侵蚀模型，并给出

2、了考虑边界条件的侵蚀模型数学解。通过对长期现场暴露试验数据分析，验证了该侵蚀模型的有效性和可靠性。与传统的Fick第二扩散定律模型对比并分析得：该模型不仅能反映结构实际受氯盐侵蚀的发展趋势和混凝土不同深度处的氯离子浓度，而且能预测不同时期钢筋处的氯离子含量和钢筋开始锈蚀时间。关键词：侵蚀；扩散系数；多因素；钢筋混凝土构件中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1674—4764(2011)01—0012—05ChlorideIonDiffusionCoefficientModelofR．C．ElementsunderMultipleFactorsTEN

3、GHal—wen。，SHUZheng-chang。，HUANGYing。，HUODa。，(a．CollegeofArchitectureandCivilEngineering；b．KeyLabofUrbanSecurityandDisasterEngineering。MOE，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，P．R．China)Abstract：Basedontheanalysisofchlorideion—inducederosionmechanismofreinforcedconcreteandtheFic

4、kssecondlaw，amulti～factormodelofthechlorideionerosionisestablished．Inthismodel，theinfluencesofwater—cementratio，humidity，time，temperature，andchlorideionbindingcapacityofconcretearetakenintoconsideration，andthemathematicsolutiontothenewmodelisprovidedbyCOnsideringtheboundaryconditions．

5、Thenewmodelisverifiedbyanalyzingthelong—termexposedexperimentdata．ComparedwiththetraditionalmodelofFickssecondlaw，themodelcanindicatethedevelopmenttrendofthestructureerodedbychlorideandthechlorideionconcentrationindifferentdepth，andatthesametime，itcanpredicatethechlorineionconcentrati

6、ononrebarsurfaceindifferentcorrosionperiodsandtheinitiationcorrosiontimeofreinforcement．Keywords：erosion；diffusioncoefficient；multiplefactors；R．C．elements影响混凝土结构耐久性的因素中，钢筋锈蚀是2个主要因素Ⅲ，通常认为后者即氯离子侵蚀引起最主要的原因之一，而钝化膜破坏是钢筋锈蚀的“元的钢筋锈蚀最为直接、严重和普遍。凶”。在无杂散电流环境中，混凝土中性化和钢筋表混凝土结构在氯盐环境下的使用寿命取决于混面有一定浓度的

7、游离Cl一是导致钢筋钝化膜破坏的凝土的氯离子渗透性能，而氯离子扩散系数是反映收稿日期：201O-06—02基金项Ft：国家自然科学基金资助项目(50808005)；国家科技支撑计划项日(2006BAJ27B04)；北京市自然科学基金重大项目(8100001)作者简介：滕海文(1974一)，女，博士，副教授，主要从事结构耐久性分析、结构损伤识别与维修加固研究，(E-mail)tenghaiwen@bjut．edu．CFI。学兔兔www.xuetutu.com第l期滕海文，等：多因素作用下钢筋混凝土构件氯离子扩散系数模型13混凝土抗氯离子渗透性的主要指标。在常规的Fi

8、ck杂，目