硫酸盐侵蚀混凝土之电性特征的数值模拟

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硫酸盐对混凝土的腐蚀是一种影响因素复杂、危害性极大的化学侵蚀性介质破坏,严重影响了混凝土的耐久性。本文首先对硫酸盐侵蚀混凝土的时空规律进行了综述,总结了其侵蚀的时间规律和空间规律,其中时间规律表现在侵蚀龄期120天附近存在混凝土被侵蚀破坏的临界值,空间规律表现在混凝土结构的分层导致硫酸盐侵蚀速率的差异。其次,通过分析有关数据,发现了新疆盐碱地的分布与主要离子的含量的规律性,土地盐碱程度南疆大于北疆,并可认为新疆大部分地区的盐碱地属于硫酸盐渍地。根据所得规律设计了混凝土盐碱侵蚀实验,实验能较真实地反映新疆当地的混凝土盐碱侵蚀情况。  最后,本文设计了八个侵蚀模型,对其进行了数值模拟,得出了相应的视电阻率拟剖面图和视极化率拟剖面图,并通过分析得到电阻率和极化率与混凝土被侵蚀深度的对应关系。电阻率与被侵蚀单元对应关系:被侵蚀单元每增加1,高阻范围向着混凝土中心方向变窄约1个单元长度,且混凝土底部负电阻率异常范围向上延伸约1个单元长度;电阻率与被侵蚀单元数的对应关系与模型尺寸无关。极化率与被侵蚀单元对应关系:被侵蚀单元每增加1,高极化率对混凝土内部影响范围增加约1个单元长度;极化率与被侵蚀单元的对应关系大体上与混凝土模型尺寸无关,仅在混凝土中心部位处有一定关联。数值模拟所得到的结果证明了可通过观测混凝土被侵蚀时电阻率和极化率变化来反映混凝土的侵蚀程度。
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