饱和混凝土结构裂缝区氯离子扩散模型研究

摘要

为准确表征裂缝加速两侧混凝土氯离子传输的行为，该文提出了裂缝有效影响距离的概念，在修正等效介质模型中将裂缝孔隙按垂直于裂缝面的距离非均匀分配，基于通量守恒的原则，建立了混凝土裂缝区域的氯离子扩散系数表达式。结合已有试验数据，验证了该文建立的修正等效氯离子扩散模型的适用性。最后，讨论了裂缝非均匀加速两侧混凝土氯离子传输的特性，以及裂缝间距和数量对氯离子传输的影响。结果表明：采用修正等效氯离子扩散模型得到的结果与试验结果吻合较好。参数研究发现，随着垂直于裂缝面距离的增加，氯离子含量不断降低，同一深度裂缝有效影响距离，边缘氯离子含量仅为裂缝中心点处的19%；裂缝数量对于氯离子扩散有一定的影响，同样距离下裂缝3 mm、6 mm处，多裂缝区域氯离子含量较单一裂缝处最大提升量为2%和17%，随着裂缝数量的增多，氯离子扩散能力先迅速增强后趋于平缓；裂缝间距对混凝土多裂缝区域的影响显著，随着裂缝间距的增加，多裂缝区域氯离子整体含量迅速下降，尤其是中心区域下降最为明显。

关键词

桥梁工程 / 开裂混凝土 / 有效影响距离 / 氯离子传输