混凝土氯离子侵蚀与冻融循环劣化的数值模拟研究综述

摘要

混凝土的氯离子侵蚀和冻融循环劣化是道路基础设施面临的两大主要耐久性问题，基于数值模拟方法全面分析多物理场耦合作用下混凝土内部的水分迁移、离子传输和热传递过程，明确混凝土在不同因素影响下的劣化规律，深入理解氯离子扩散过程与冻融循环劣化机制，对于预测混凝土的使用寿命具有重要意义。在混凝土抗氯离子侵蚀和抗冻融循环耐久性研究的背景下，阐述了氯离子扩散理论和混凝土冻融循环劣化机制，论述了细观数值模拟方法在混凝土抗氯离子侵蚀和抗冻融性能方面的应用。基于氯离子吸附效应、不同条件、对流效应总结了氯离子传输行为的细观数值模拟研究成果。通过考虑细观结构特征、热-水-力学耦合模型归纳了冻融循环作用下混凝土的数值模拟研究现状，重点分析了引气气泡对混凝土抗冻融性能的影响规律，揭示了冻融循环与氯离子侵蚀对混凝土的双向耦合作用机理。依据细观数值模拟技术综述了混凝土抗冻融和氯离子侵蚀的耐久性评价方法，以期为混凝土结构的寿命预测及耐久性设计提供一定参考。

关键词

道路基础设施 / 细观数值模拟 / 混凝土耐久性 / 氯离子侵蚀 / 冻融循环 / 多物理场耦合