水泥石氯离子扩散系数预测的有限元方法

提出了水泥石氯离子扩散系数预测的二维数值方法。首先，根据混凝土的试验结果给出了水泥石有效孔隙率与总孔隙率关系的经验公式。然后将水泥石看成是一种由固体相和孔隙所组成的两相复合材料，建立了圆形单元细胞。采用推进前沿法尽可能准确地剖分单元细胞，然后应用有限元法获得水泥石氯离子扩散系数的数值解。最后，将数值结果与文献中试验数据进行比较，初步验证了二维数值方法预测氯离子扩散系数的有效性。     

混凝土氯离子扩散系数测试方法述评

氯离子是造成混凝土结构耐久性下降的最主要原因之一。在总结国内外常用混凝土氯离子扩散系数测试方法基础上,分析评价了各种方法的原理、特点及使用范围,其中自然扩散法较切合实际工程状况,但试验周期较长,过程较复杂;加速扩散法简单、快速,是目前应用最广泛的方法,因此应根据测试对象选择合适的测试方法。     

表面处理水泥砂浆试样的氯离子扩散系数

用扩散室方法研究了经表面处理后砂浆试样的离子扩散性,使用ｃ（ＮａＣｌ）为５ｍｏｌ／ｄｍ＾３的溶液,并在试样两端加７．５Ｖ直流电压,测量时间在７～１５ｄ左右,通过氯离子扩散系数和氯离子扩散阻力的计算和比较发现,氯丁胶乳、氯偏乳液、氯化聚乙烯和氯化聚氯乙烯溶液涂层的氯离子扩散系数比砂浆基材小２～３个数量级;聚合物本身含氯量越大,抗氯离子穿透的能力越大;含氯量相近的聚合物,溶液涂层比认涂层的氯离子扩散系     

基于BP神经网络的氯离子扩散系数预测模型

氯离子扩散系数是表征混凝土渗透性的重要指标。传统的氯离子扩散系数测试方法各有缺陷,文中尝试通过建立改进BP网络模型,对混凝土氯离子氯离子扩散系数进行预测,对该模型进行训练和仿真后,其所得到的结果与实际测量值相差较小,能够达到模型预测的要求,有较好的工程实际意义。     

混凝土氯离子扩散系数的RBF神经网络预测模型

提出了一种基于RBF神经网络的氯离子扩散系数预测模型,将RBF网络模型预测的结果与另外三种不同输入的RBF模型、BP网络模型的预测结果以及实测结果进行了对比分析,结果表明,RBF神经网络模型相对其他输入指标体系模型的预测精度有所提高,且能满足工程的需要,可以作为氯离子扩散系数预测的一种新的有效的方法。     

混凝土中氯离子扩散系数原位测量研究

根据Fick第二定律,推导了混凝土中氯离子扩散表观动力学,其形式上遵循抛物线规律,并由此确定了原位测量混凝土中氯离子扩散系数的方法。实验表明,原位测量结果与由自然浸泡法所得自由氯离子扩散系数以及NEL法所测结果接近。     

混凝土中氯离子扩散系数的影响因素

分析了混凝土中氯离子扩散系数的影响因素,结合现场检测数据,探讨了材料组成成分、施工养护条件、环境条件对混凝土中氯离子扩散系数的影响,指出了目前氯离子作用下耐久性研究的不足以及以后研究的方向。     

硅粉混凝土氯离子扩散系数的试验研究

利用电加速测试方法系统探究了水胶比、硅粉掺量、骨料含量和龄期对混凝土氯离子扩散系数的影响。研究发现:在影响氯离子扩散系数的影响因素中,硅粉掺量和水胶比的影响最大,且会随着硅粉的掺入和水胶比的减小而大幅减小;从硅粉掺量对氯离子扩散系数的递减率看,硅粉的适宜掺量可达15%;氯离子扩散系数随骨料含量的增加而出现线性减小的趋势;硅粉混凝土氯离子扩散系数随龄期的递减效应主要出现在120 d内。     

抑制杂散电流对水泥石固化氯离子能力的影响

分别对有杂散、无杂散电流影响下掺粉煤灰水泥石氯离子固化能力进行了研究.结果表明:杂散电流对固化氯离子的稳定性有一定的影响,能够将水泥石中固化状态的氯离子转化成游离状态的氯离子;粉煤灰的掺入对于抑制杂散电流对固化氯离子稳定性的影响有一定作用,在粉煤灰掺量范围(0~50%)内,随着粉煤灰掺量的增加,固化状态的氯离子向游离状态转变的数量依次减小,且随着龄期的增长,这种作用愈加明显.     

基于孔隙结构预测水泥基体的氯离子扩散系数

采用多尺度分形模型构建水泥基体的孔隙结构,在此基础上结合Maxwell公式,计算并预测了采用不同胶凝材料体系配制的水泥基体氯离子扩散系数.进一步采用压汞法(MIP)测试孔隙的结构参数,借助氯离子电迁移法(RCM)验证了所建立的氯离子扩散系数预测方法的有效性.该预测方法可广泛适用于采用不同胶凝材料体系配制的水泥基体氯离子扩散系数计算,为准确预测混凝土中的氯离子传输扩散过程提供了新的途径.     

基于非球形颗粒水化堆积的水泥浆氯离子扩散系数预测

为深入研究水泥浆体中氯离子的扩散性能,更好地考虑水泥颗粒形状特征带来的影响,建立了基于非球形颗粒水化堆积的水泥浆水化模型,通过第三方试验充分验证其可靠性后,明确了长细比对水化度和孔结构特征的影响;将First-passage理论应用于所建立的水泥浆水化模型,提出了综合考虑内、外水化层和未水化层扩散特性的布朗运动算法,并通过对比氯离子扩散试验数据对其可靠性进行了验证;利用建立的布朗运动算法分析了长细比对水泥浆氯离子扩散系数的影响.结果表明,本文建立的分析水泥颗粒形状对氯离子扩散系数影响的新方法,可为混凝土耐久性设计提供参考.     

水泥基材料氯离子渗透扩散性测试技术

综述了目前国内外水泥基材料氯离子渗透扩散性测试方法的研究现状和进展，分析了各种方法的优缺点，对今后研究开发氯离子渗透扩散性测试方法提出了初浅的看法。     

硬化水泥浆体孔隙溶液的制取与研究

介绍了硬化水泥浆体孔隙溶液的制取，实验测定了孔隙溶液的成分。讨论了内掺Cl^-离子对孔隙溶液OH^-离子溶液或pH值的影响，以及氯化物种类、养护方法和水泥品种对孔隙溶液成分的影响，探讨了这些因素对化水泥浆体孔隙溶液成分的影响机制。     

硬化水泥浆体中Cl-扩散系数测定的计时电位法

提供了一种测量水泥浆体中氯离子扩散系数的新方法--计时电位法.这种方法是基于浆体内部孔溶液的电化学反应产生浓度梯度并导致扩散的原理,方法简便有效,结果正确可靠.     

矿物掺合料对硅酸盐水泥净浆氯离子结合能力的影响

以掺粉煤灰（FA）和粒化高炉矿渣粉（GGBS）的硅酸盐水泥净浆为研究对象,开展其在不同浓度NaCl溶液中的浸泡试验.通过硝酸银滴定、X射线衍射（XRD）和热力学模拟,分析了溶液中氯离子浓度和水泥净浆中各物相含量的变化特点.结果表明：GGBS和FA的掺入可降低溶液中氯离子浓度,提高水泥净浆的氯离子结合能力;且GGBS可提高水泥净浆中水化铝酸钙（AFm）相含量及其对氯离子的化学吸附能力;FA可提高水泥净浆中水化硅（铝）酸钙C-(A)-S-H凝胶的物理吸附能力,当FA掺量为40%时,其物理吸附能力达到最大.     

非饱和硬化水泥浆氯离子扩散性能的数值模拟

基于固相分形模型和格子Boltzmann方法,通过数值模拟手段研究非饱和硬化水泥浆的氯离子扩散性能.首先应用固相分形模型来模拟硬化水泥浆的多孔结构,在此基础上采用格子Boltzmann方法模拟相应的氯离子扩散.在固相分形模型中,按照孔隙尺寸分布对硬化水泥浆多孔结构进行逐级饱和来实现饱和度的变化.对比当前数值模拟的结果与经典幂函数型饱和函数的预测结果,发现二者吻合较好,饱和系数的合理取值为4~5.     

基于格构模型的水泥浆体离子稳态扩散模拟

首先采用数值模型得到水泥浆体的模拟微观结构,然后将其离散化为像素.根据该离散化微观结构建立具有扩散性能的格构单元组成的三维格构网络,求解固定离子浓度边界条件下通过水泥浆体的离子流量和内部离子浓度分布,并预测材料的扩散系数.在求解离子浓度分布的过程中,比较了差分法和共轭梯度法的优缺点,发现采用共轭梯度法更快捷.最后用稳态氯离子扩散试验验证了该模拟方法的可靠性,并预测了水泥浆体的氯离子有效扩散系数随水胶比和养护龄期的变化关系.     

混凝土氯离子扩散系数预测的格构模型

提出了混凝土氯离子扩散系数预测的格构模型;应用能量等效原理,导出了格构梁和连续体氯离子扩散系数之间的解析关系式.基于模拟所得的骨料分布和格构梁与骨料之间的相对位置,确定了每一个格构梁单元的刚度矩阵.通过有限单元分析,获得了混凝土氯离子扩散系数;定量评价了最大骨料直径、界面氯离子扩散系数和骨料级配对混凝土氯离子扩散系数的影响.基于数值结果,发现混凝土氯离子扩散系数随着最大骨料直径的增大而减小;随着界面氯离子扩散系数的增大而增大;骨料级配对混凝土氯离子扩散系数有较大影响.