混凝土结构中氯离子扩散规律的解析研究

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1、—■中＇Ｖ＇韦占；＾奸：片巧古单化ＡＡ淮凝±结构中氯离子扩散规律的解析研究ｒ＾Ｐ元野－．－！，／；ｊ＇．．．．，爲廣乂學二ｏ—五年六月分类号ＴＵ５２８．０１密级公开ＵＤＣ硕±学位论文漏凝±结构中氯离子扩散规律的解析研究元巧学科专业结构工程指导教师杨绿峰教授论文答辩日期２０１５．５．２４学位授予日期２０１５．６．３０答辩委员会主席李宏男教授广西大学学位论文原甸性和使用授权声明本人声明所呈交

2、的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所。取得的研究成果除已特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料一。与我同工作的同事对本文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即；学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和

3、借阅，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于；□保密，在年解密后适用授权。囚不保密。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）论文作者签名：日期：人仍（？知：指导教师签名：日期；山化《，＾＜７作者联系电话；电子邮箱；混凝±结构中氣离子扩散规律的解析研究巧要在混凝王结构服役过程中，由于受到环境不同腐蚀因素的影响，出现耐久性问题，己经严重影响混凝±结构的正常使用，并引起巨大

4、的经济损失。由氯离子扩散造成的混凝±侵蚀，是最为突出的耐久性一二问题之。目前，絕凝王中氯离子扩散解析研究多Ｗ菲克第定律为一二二，基础，主要考虑维半无限大体和正交维扩散模型在非正交维一扩散方面缺乏解析解。另方面，对于实际工程结构，混凝±表面氯离子浓度和扩散系数存在时变性，有必要针对送两个参数的时变模型及其对氯离子扩散规律的影响开展深入研究。针对Ｗ上问题，本文进行了：Ｗ下几个方面的研究１．研究建立了非正交多维扩散下混凝±中氯离子浓度分布规律。首先应用极坐标推导了扇形区域的氯

5、离子扩散解析解，进而将该解用于计算混凝±结构中非正交二维扩散区域的氯离子浓度。研巧二一二表明，非正交维区域的氯离子扩散与维及正交维氯离子扩散均有不同，二维扩散造成的影响与非正交区域夹角呈负相关，即角度越小，氯离子富集现象越显著。２．研究分析了混凝±的表面氯离子浓度和扩散系数的多类型时变模型及其对混凝±中氯离子扩散和浓度积聚规律的影响。首先，Ｗ菲克第二定律为理论基础，应用积分变换等数学方法进行解析解推导，通过两次积分变换求得表面氯离子浓度和扩散系数均为时变参数Ｉ时的

6、解析解，并分析了表面氯离子浓度的幕函数和对数时变模型、及扩散系数的连续型幕函数衰减模型的工程涵义，揭示了双参数时变。模型对氯离子扩散规律的影响然后，通过兰次积分变换求得适用性更为广泛的解析解，利用数值方法和试验数据验证了结果的正确性。进而研究了表面氯离子浓度的幕函数、对数、指数模型和分段时变模型、Ｗ及扩散系数的连续或分段幕函数衰减模型的王程背景及其对氯离子扩散规律的影响。结果表明，表面氯离子浓度和扩散系数的时变性对混凝±结构的服役寿命具有重要影响；两个参数的分段时变计算。

7、模型符合工程实际，更具科学性３．研究了混凝±中氯离子时变扩散下的耐久性控制区理论。分别考虑混凝王表面氯离子浓度和扩散系数为常数或时变参数等两种不同情况，利用拉普拉斯变换研究了氯离子正交二维扩散下的补偿理论，导出扩散场计算长度公式，建立了混凝±结构耐久性控制区。结果表明，混凝±结构的二维扩散区域会出现氯离子富集现象，对结构服役寿命预测产生显著影响，不可忽略。关键词：混巧±结构解析解非正交扩散表面巧离子浓度巧离子扩散系数时变性控制区ＩＩＴＨＥＲＥＳＥＡＲＣＨＯｆ

8、ＣＨＬＯＲＩＤＥＤＩＦＦＵＳＩＯＮＩＮＣＯＮＣＲＥＴＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥＵＳＩＮＧＣＬＯＳＥ－ＦＯＲＭＳＯＬＵＴＩＯＮＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｏｃｃｕｒｒｅｄｄｕｅｔｏｐｄｉｆｅｒｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｏｆ化ｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｏｂｌｅｍｈａｓｂｅｅｎｐａｆｆｅ