混凝土硫酸根离子扩散系数的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第3期(总第257期)混凝土理论研究Number3in2011(TotalNo．257)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002-3550．2011．03．004混凝土硫酸根离子扩散系数的研究梁咏宁，王佳’，孔海新，季韬(1．福州大学土木工程学院，福建福州350108；2山东省日照市环境卫生管理处，山东日照276800)摘要：基于Fick第二定律，通过测定不同水灰比、不同时间下混凝土内部不同深度处硫酸根离子的浓度，进行混凝土硫酸根离子扩散系数的分析，同时用matlab对试验结果进

2、行数据拟合，建立了混凝土硫酸根离子扩散系数与水灰比、时间的关系表达式。结果表明：混凝土硫酸根离子扩散系数随水灰比的增大呈线性增长，随时间的增长呈指数衰减。将建立的表达式的计算结果与实测结果对比分析，误差很小，所建立的表达式可用于硫酸盐腐蚀环境中混凝土内部硫酸根离子浓度的预测。关键词：硫酸根离子；混凝土；扩散系数中图分类号：TU528．0l文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)03—0011-03StudyofsulfatediffusioncoefficientinconcreteLIANGYong-ning，WANGJia，KONGHai-xin2J／Tao(1．

3、CollegeofCivilEngineering，FuzhouUniversity，Fttzhou350108，China；2．RizhaoEnviromentalSanitationAdministrativeDepartment，Rizhao276800，China)Abstract：ByusingtheFick’Ssecondestablishedlawandmeasuringthesulfateionconcentrationunderdifferentwater．cementratiosanddiffer—enttimesinthedifferentdepthsofco

4、ncrete．theconcretediffusioncoefhcientwasanalyzed．Meantime．thetestresultsaresimulatedbymatlabandtherelationofsulfateiondimlsioncoe伍cientwithwater．cementratioandtimejSestablished．TheresultsshOW：theconcretediffusioncoe佑cientincreaseslinearlyalongwiththegrowthofwater-cementratioandreducesexponenti

5、allyalongwimthegrowthoftime．Thepredictionisconsistentwiththeconclusionofthesulfateiondiflusioncoefficientexpressions．Keywords：sulfate；concrete；difillsioncoefficient方程获得了硫酸根离子在混凝土中的浓度分布规律。但关于水灰0引言比对硫酸根离子扩散系数的研究相对较少。水灰比是影响硫酸硫酸盐侵蚀混凝土是一个复杂的物理化学过程。在实际工盐侵蚀混凝土的一个重要因素。混凝土的水灰比越低，密实度越程中，混凝土结构受硫酸盐侵蚀破坏，往往

6、是多种因素综合作高，侵蚀溶液就越难渗人混凝土的内部四。水灰比对硫酸根离子用的结果。硫酸根离子的扩散系数能较准确地描述硫酸根离子扩散系数的影响至关重要，本文在试验的基础上，基于Fick第在混凝土内部的扩散速度的快慢，能反应出混凝土内部硫酸根二定律，通过测定混凝土内部不同深处硫酸根离子的浓度，研究离子浓度的分布，是混凝土内部膨胀应力建立的基础，因此，选水灰比、侵蚀时间对混凝土硫酸根离子扩散系数的影响。择适当的硫酸根离子侵蚀模型，建立混凝土硫酸根离子扩散系1试验研究数的表达式对混凝土的硫酸盐侵蚀研究有着重要的意义。关于混凝土硫酸根离子扩散系数的研究，PeterJ．Tumidaiski1．

7、1试验原理等利用Fick第二定律建立了s_浓度与so；-j广散深度及时问关Fick第二扩散定律将硫酸根离子的扩散系数和时间联系系的理论模型[1]，并利用这理论模型建立了在氯离子和硫酸根离起来，直观地反映结构的耐久性。假定混凝土中的孔隙分布是均子的混合溶液中扩散系数与时间的关系。1996年，P．Gospodinov，匀的，硫酸根离子在混凝土中的扩散是一维扩散，浓度梯度仅R．Kazandjieva和M．Mironova研究了混凝土的孔隙率对硫酸根沿着暴露表面到内部的方向变