荷载作用下饱和水泥浆体中氯离子扩散性能研究

发布时间：2018-03-25 18:19

  本文选题：水泥浆体　切入点：荷载作用　出处：《工程力学》2015年06期

【摘要】：混凝土类水泥浆复合材料中各种尺度的孔隙,如凝胶孔、毛细孔、掺入的气体气泡以及微裂纹等影响着氯离子的扩散性能。孔隙结构参数(如孔隙率)在外荷载作用下会产生变化,进而影响了水泥浆体中氯离子扩散性能。外荷载作用对氯离子扩散行为的影响,可以等效为外荷载所引起的孔隙率的改变对氯离子扩散性能的影响。从微观角度出发,将饱和水泥浆体看作由水泥浆体基质(其孔隙率为零)和孔隙水夹杂相所组成的两相复合材料介质。基于弹性力学理论推导并获得了饱和水泥浆体达到其强度前(即未产生新裂纹前)当前孔隙率与材料初始孔隙率及体应变之间的定量关系,得到了水泥浆体中氯离子扩散系数与这些参数的定量关系。基于Fick第二定律分析了外荷载(体应变)和孔隙率变化对氯离子扩散性能的影响。研究表明:氯离子在饱和砂浆中的扩散系数随孔隙率增大而显著增大;氯离子在砂浆中的扩散系数随压缩体应变的增大而减小,随拉应变增大而增大。
[Abstract]:Pores of various sizes in concrete-like cement-like composites, such as gel pores, capillary pores, The diffusion properties of chloride ions are affected by gas bubbles and microcracks, and the pore structure parameters (such as porosity) will change under external loading. The effect of external load on chloride diffusion behavior can be equivalent to the effect of the change of porosity caused by external load on chloride diffusion performance. The saturated cement paste is regarded as a two-phase composite material medium composed of the matrix of the cement paste with zero porosity and the pore water inclusion phase. Based on the elastic mechanics theory, the saturated cement paste is deduced and obtained before its strength. The quantitative relationship between the current porosity and the initial porosity and bulk strain of the material (i.e. before the occurrence of a new crack), The quantitative relationship between chloride ion diffusion coefficient and these parameters in cement paste is obtained. Based on Fick's second law, the influence of external load (volume strain) and porosity on chloride ion diffusion performance is analyzed. The diffusion coefficient in saturated mortar increases significantly with the increase of porosity. The diffusion coefficient of chloride ion in mortar decreases with the increase of compressive body strain and increases with the increase of tensile strain.
【作者单位】： 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;
【基金】：国家973计划项目(2011CB013600) 北京市基金重大项目(8100001) 国家自然科学创新研究群体项目(51421005)
【分类号】：TU528

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1664300