混凝土孔隙分形特征与氯离子渗透理论研究

《混凝土孔隙分形特征与氯离子渗透理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第9期(总第275期)混凝土理论研究THEoRETICALRESEARCHNumber9in2012(TotalNo．275)Concretedoi：10．39698．issn．1002—3550．2012．09．001混凝土孔隙分形特征与氯离子渗透理论研究邵中军a，张建波。刘江，张文生(中国建筑材料科学研究总院a．北京新中岩建材科技有限公司；b．绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024)摘要：混凝土内部孔隙的空间分布特征及形貌直接影响氯离子渗透性的大小，在已有混凝土

2、的孔隙分形特征与氯离子渗透理论的研究基础上，通过构建混凝土分形毛细管柬与大孔模型，并结合Katz-Thompson渗透理论方程和Byunghwanoha有效氯离子渗透系数方程，提出了考虑混凝土孑L隙分形特征的氯离子渗透性方程。关键词：混凝土；孔隙分形特征；氯离子渗透；理论研究中图分类号：TU528．O1文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)09—0001-02Theoreticalresearchonconcreteporefractalcharacteristicandchloridediffusi

3、vitySHAOZhong-jan，ZHANGJian—bob,L1UJiangb,ZItANGWen-sheng(a．NewZhongyanBuildingMaterialsTechnologyCo．，Ltd．；b．StateKeyLabofGreenBuildingMaterials，ChinaBuildingMaterialsAcademy，Beijing100024，China)Abstract：Poreroughnessandcomplexityofporespatialdistributionaffect

4、chloridediffusivitymuchinconcrete，fractalmodelofcapillariesandmacro—poreshasbeenestablishedonthebasisofprevioustheoriesinporeffactalcharacteristicandchloridediffusivity，andtheorieshavebeenapproachedincombin~ionwithKatz—ThompsonequationandByungHwanOhaequationint

5、hisresearch．Keywords：concrete；porefractalcharacteristic；chloridediffusivity；theoreticalresearchc——离子浓度；0引言——深度。混凝土内部分布着大小不一、形貌各异的孔隙，孔隙的分其他一些渗透性方程均是在此方程的基础上改进得出的。布以及形貌都是无规则、具有分形特征的。氯离子在混凝土内部由Katz和Thompson[~提出并经Christensen等[刀改进，得到的渗透是通过孔隙进行的，随着孔隙的空间分布、孔表面粗糙改进的Kat

6、z．Thompson方程为式(2)的形式，即：程度和曲折程度等发生变化，氯离子在混凝土内部的渗透速率1xl~xO．18×(咖一。)(2)必然也会发生变化，因此研究混凝土内部孔隙的分形特征对氯上。离子渗透的影响是非常必要的。式中：——毛细孔隙率；关于混凝土的孔结构与氯离子传输性能的研究国内外虽。——毛细孑L隙率起渗透作用的临界值；已有较多报道t】，但对于影响氯离子渗透性的孔结构参数讨论——混凝土的渗透系数；都比较单一，基本上都将孔隙率作为影响氯离子渗透的主要因fc——混凝土的临界孔径。素，而对影响氯离子渗透同样重要的孔

7、隙分布与曲折程度却研Katz—Thompson渗透理论方程说明只有当孔隙率超过咖。究较少，因此，在已有研究基础之上，须同时考虑混凝土孔隙的时，才会发生渗透。空间分布复杂程度与曲折程度对氯离子渗透的影响。混凝土孔氯离子在渗透进人混凝土中时，有部分氯离子会与cA发隙的空间分布与曲折度可以采用体积分形维数与面积分形维生反应生成水化氯铝酸钙3CaO·A1：03~CaC1：-10H20，因此在设数来表示，通过引入分形维数，能对混凝土孔结构与氯离子渗计氯离子渗透性方程时必须要考虑这些结合氯离子的影响。透性两者关系作更全面表述。B

8、yunghwanoha[81提出了一个有效氯离子渗透系数的计算方法如式(3)：1混凝土渗透性的经典方程D=D(+Kbhvd)(3)经典的溶质扩散方程Fick第一定律嘲，其表达式如式：式中：D——有效扩散系数；D一——氯离子在孔溶液中的扩散系数；(1)a——总孑L隙率；式中：．，——离子在介质中的扩散系数；K——胶材水化产物对氯离子的结合能力；D