考虑热湿影响的氯盐侵蚀下混凝土中多相传输与相变模拟

李荣涛，Christopher Y.TUAN

大连大学建筑工程学院Department of Civil Engineering University of Nebraska-Lincoln

摘 要：在富含氯化物的环境中,氯离子引起的钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构性能退化的主要原因之一。如何预测氯离子侵蚀过程以及提高结构抗侵蚀能力是混凝土结构工程师所必须面临的最严峻挑战。为此,本实验建立了一个用于数值分析混凝土中氯离子传输过程的计算模型。为能再现混凝土结构在非饱和、非等温条件下的真实状况,模型控制方程中考虑了氯离子、湿分、空气、热量在混凝土中的耦合传输过程,以及相互间的耦合作用。控制方程中所涉及的耦合系数均来自已有的材料模型和实验数据,而方程的数值求解使用了有限单元法。模型计算结果与试验数据显示出良好的吻合度,研究结果可为混凝土结构的减防腐蚀灾害设计提供重要的参考。

关键词：氯离子传输;混凝土;热湿耦合作用;数值模拟;有限元法;