复合材料学报

作者：郭冰冰, 乔国富, 欧进萍, 刘军龙,

关键词：水泥基材料, 耐久性, 氯离子, 传输, 数值模型, 离子-水化产物相互作用, 热力学模型,

钢筋混凝土结构为土木工程领域应用最广泛的结构形式，而氯离子诱发的钢筋锈蚀为降低混凝土结构耐久性的主要原因之一。在以往的研究中，基于Nernst-Planck方程的数值模型通常被用来模拟混凝土中离子的传输，进一步预测混凝土结构的服役寿命，然而这些数值模型并未考虑传输过程中离子与水化产物之间的热力学作用。因此，本文基于离子传输的物理化学作用的本质过程，建立了饱水状态下水泥基材料中多离子传输的数值模型。首先，采用表面络合模型和相平衡模型，建立了孔溶液中离子与水化产物间的热力学数值模型；然后，借助于算子分裂算法，求解了耦合热力学作用的Nernst-Planck方程多离子传输的有限元模型，得到了水化产物中各相成分、孔隙率及孔溶液中各自由离子浓度的演化规律。最后，通过已有文献的试验研究验证了本文建立的数值模型的准确性。

来源：2018年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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