基于Comsol Multiphysics数值模拟荷载作用下掺加粉煤灰的混凝土中氯离子侵蚀的服役寿命

发布时间：2017-09-24 21:32

本文关键词：基于Comsol Multiphysics数值模拟荷载作用下掺加粉煤灰的混凝土中氯离子侵蚀的服役寿命

【摘要】：由于荷载对氯离子在混凝土中扩散产生重要的影响,通过对氯离子在混凝土中扩散机理的分析,并综合考虑温度、结合力、时间、粉煤灰掺量、混凝土的强度等级等影响因素,建立起了氯离子扩散的数学模型。运用多物理场耦合软件Comsol Multiphysics建立数值模型研究表明:当阀值C_(rebar)/C_(ext)=0.3时,普通混凝土服役年限为11.23年,不同掺量的粉煤灰服役年限分别为13.21、14.77、17.56、20.02年,同比增长了17.63%、31.52%、56.37%、78.27%,增长的比率与粉煤灰的掺量成线性关系;在荷载作用下,当阀值Crebar/Cext=0.3时,无应力混凝土的年限为62.72年,压应力比为0.2、0.4、0.8时,钢筋混凝土结构的服役年限分别为74.55、95.99,35.37年同比增长了18.86%、53.05%、-43.61%,拉应力比为0.2、0.4、0.8时,钢筋混凝土结构的服役年限分别为43.91、31.10、21.49年同比减小29.99%、50.41%、65.74%;当阀值Crebar/Cext=0.3时,C35、C55钢筋混凝土结构的服役年限分别为74.55、114.23年。
【作者单位】：南京工业大学土木工程学院;
【关键词】： 氯离子 扩散系数 耐久性 服役年限 数值分析
【基金】：国家973计划项目(2011CB013801) 国家自然科学基金(51308290) 江苏省自然科学基金(BK20130947) 高等学校博士学科点专项科研基金(20133221120004) 江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2014005-05)
【分类号】：TU528
【正文快照】： 0引言氯离子侵蚀是影响钢筋混凝土耐久性的最重要原因之一,它加速了混凝土中钢筋的锈蚀速率。虽然可溶性氯化物侵入到混凝土内部,到达钢筋表面发生如下化学反应,但是Cl-本身不会被消耗,而是周而复始地参与化学反应,反应机理如图1所示。Fe2++2Cl-+4H2O=Fe Cl2·4H2O(1)Fe Cl2·

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