荷载作用下开裂混凝土中多离子传输的数值研究

临海地区的混凝土结构因氯离子侵蚀会导致严重的耐久性问题，尤其是在同时承受荷载作用的情况下。服役中的混凝土往往存在初始缺陷，荷载的持续作用会使得混凝土内部的孔隙结构进一步粗化并引起开裂，进而加剧氯盐侵蚀。同时，混凝土孔隙液中存在的多种离子也会影响到氯离子的传输。为了深入研究荷载-氯盐影响下的混凝土结构耐久性劣化，本工作针对前述机理开展多相数值研究，通过全面考虑荷载引起的混凝土开裂和孔隙损伤，以及异种离子间的电化学耦合效应的共同影响，提出了经过第三方试验验证的荷载-多离子传输耦合模型。研究发现，荷载大小和荷载施加方式的改变不仅会影响孔隙结构和裂缝形态，也会使静电势的分布产生差异，进而共同影响离子浓度的变化。荷载作用下的多离子电化学耦合效应会显著影响离子的传输规律，仅考虑单一离子会导致氯离子摄入量的预测偏低。荷载的作用同时还会放大环境条件(如盐溶液浓度)对氯传输的影响。