基于改进的Tixier模型的受硫酸盐侵蚀混凝土排污管道耐久性分析

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1、2016年第6期(总第320期)Number6in2016(TotalNo．320)混凝土Concrete混凝土制品CONCRETEPRoDUCTSdoi：10．3969(j．issn．1002—3550．2016．06．032基于改进的Tixier模型的受硫酸盐侵蚀混凝土排污管道耐久性分析程旭东1，孙连方1，范燕平1，李潇南1。徐峰2(1．中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580；2．山东省莱阳市房管处，山东莱阳265200)摘要：为研究混凝土排污管道在硫酸盐侵蚀下的腐蚀破坏情况，基于化学反应原理考虑侵蚀前沿侵蚀

2、产物对毛细孑L隙率的填充影响，在现有数值模型基础上提出一种计算侵蚀过程中毛细孔隙率的时变函数，以获得不同侵蚀阶段混凝土内部毛细孑L隙率的变化情况。通过数值算例，分析不同时刻排污管道管壁内的毛细孔隙率、离子浓度分布以及膨胀应力发展情况。数值结果表明：(1)孔隙率时变模型可很好的反应侵蚀过程中各阶段毛细孔隙率的变化情况；(2)对于同一侵蚀时间，管壁内侵蚀离子浓度分布在考虑填充作用对孔隙率的影响与不考虑其影响两种情况下有着明显差别，填充作用使得侵蚀前沿混凝土密实度提高、孔隙率减小，一定程度上阻止了硫酸根离子向混凝土内部的扩散；(3)管壁内膨

3、胀应力的发展也由于填充作用的存在得到减缓。关键词：硫酸盐侵蚀；混凝土；孔隙率；填充作用；排污管道中图分类号：TU528．73文献标志码：A文章编号：1002—3550(2016)06—0120—05DurabilityanalysisoftheconcretesewagepipesubjectedtoexternalsulfateattackbasedonthemodifiedTixiermodeICHENGXudoa91，SUNLianfang‘，FANYanpingI,LIXiaonanl，XUFen92(1．CollegeofP

4、ipelineandCivilEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China；2．LaiyangCityPropertyManagementOffice，Laiyang265200，China)Abstract：Tostudythecorrosiondamageoftheconcretesewagepipesubjectedtoexternalsulfateattack，atime—varyingfunctionoftheporosityofconcretewhic

5、hCanobtainthechangeoftheporosityatdifferentstagesofthecorrosionwasestablished．Thefunction，whichhastakenthefillingeffectoftheettringitetothecapillaryporosityintoconsideration，isbasedonthetheoryofthechemicalreactionandtheTixiermodel，Numericalsimulationisufilizedtoanalyzet

6、hedistributionofporosityandsulfateionconcentrationandtheincrementoftheexpansionstressinsidethetubewallatdifferentmomentofthecorrosionaswell．Theresultsshowthat(1)ThechangeofcapillaryporosityindifferentstagesofthecorrosionprocessCanbeobtainedbythetime-varyingfunctionofthe

7、porosity；(2)Atthesameerosiontime，thereisobviousdifferentimpactonthedistributionofsulfateionconcentrationwhentakingandnottakingthefillingeffectintocon-sideration．Itcanbeconcludedthatthereexistssubstantialbenefitsofreducingthesulfateiondiffusionbythefillingeffect，whichinc

8、reasesconcrete’Sdensitytosomeextentbyreducingtheporosity：(3)TheincrementoftheexpansionstressinsidethetubewallW