環(huán)境水侵蝕下水泥凈漿鈣溶蝕的模擬與驗(yàn)證
本文選題:鈣溶蝕 + 水泥凈漿。 參考:《水利水運(yùn)工程學(xué)報》2017年03期
【摘要】:鈣溶蝕是導(dǎo)致水環(huán)境中混凝土等水泥基材料耐久性退化的重要原因之一。為獲得軟水環(huán)境下水泥凈漿的鈣溶蝕過程,首先,基于Fick定律及質(zhì)量守恒定律,利用鈣溶蝕過程中材料骨架內(nèi)固體鈣含量和孔溶液中鈣離子濃度之間的化學(xué)平衡關(guān)系及Newton邊界條件,建立軟水環(huán)境下水泥凈漿的鈣溶蝕模型,并通過有限差分法,對該模型進(jìn)行數(shù)值求解;其次,進(jìn)行不同水灰比的水泥凈漿試件在6M NH4Cl溶液中的加速鈣溶蝕試驗(yàn),測定該溶液中各水泥凈漿試件在不同溶蝕時間的鈣硅比與孔隙率,并將所建立模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證模型的合理性;最后,利用驗(yàn)證后的鈣溶蝕模型,數(shù)值分析了環(huán)境水侵蝕下水泥凈漿薄板孔溶液中鈣離子濃度、固體鈣含量及孔隙率的時空分布規(guī)律。結(jié)果表明,模型的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測試結(jié)果基本一致;溶蝕前期,試件中固體鈣含量下降速度和孔隙率增加速率均較大,溶蝕后期,試件固體鈣溶蝕速率和孔隙率的增加速率逐漸減小。
[Abstract]:Calcium dissolution is one of the important reasons for the durability degradation of concrete and other cement-based materials in water environment. In order to obtain the calcium dissolution process of cement paste in soft water environment, first, based on the law of Fick and the law of mass conservation, the chemical equilibrium between the calcium content in the skeleton of the material and the calcium ion concentration in the pore solution is used in the process of calcium dissolution. The calcium dissolution model of cement paste in soft water environment was established by the relationship and Newton boundary condition, and the model was solved numerically by the finite difference method. Secondly, the accelerated calcium dissolution test of cement paste specimens with different water cement ratio in 6M NH4Cl solution was carried out, and the calcium silicon in different dissolution time of the cement paste specimens in the solution was determined. Compared with the porosity, the calculated results and the measured results are compared and analyzed to verify the rationality of the model. Finally, the calcium ion concentration, the solid calcium content and the porosity distribution in the pore solution of the cement paste plate are numerically analyzed with the validated calcium dissolution model. The results show that the model is a model. The calculated results are in agreement with the test results, and the decrease rate of solid calcium content and the increase rate of porosity are all higher in the pre dissolution test, and the increase rate of solid calcium dissolution rate and porosity decreases gradually in the later period of dissolution.
【作者單位】: 南京理工大學(xué)理學(xué)院土木工程系;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51378262,51078186) 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20141396)
【分類號】:TQ172.1
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,本文編號:1991629
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