多因素作用下混凝土中氯离子扩散计算新方法.pdf

第 1 6卷第 5期 2 0 1 3年 1 O月 建筑材料学报 J OURNAL OF BUI LDI NG MATERI AL S Vo 1 1 6， No 5 0c t ， 2 O1 3 文 章 编 号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 7 7 7 0 5 多因素作 用下混凝 土 中氯离子扩散计 算新 方法 刘 均利 ， 方 志 ( 1 湖 南大 学 土木 工程 学 院 ，湖南 长 沙 4 1 0 0 8 2 ； 2 桂 林理 工 大学 广 西岩 土力 学与 工程 重点 实验 室 ， 广西 桂 林 5 4 1 0 0 4 ) 摘要 ：为改善 现 有氯 离子 扩散 理论 模 型不 能考虑 计 算期 内大气温度 、 大气 湿度 随 时间 变化 的 不足 ， 在 F i c k第二 定律 基础 上 ， 提 出了一 个计 算 氯 离子 在 混凝 土 中扩散 的新 方 法 该 方 法不但 能考 虑 水 灰 比、 龄 期 、 温度 、 湿度 、 混凝 土与 氯 离子 结合 能力 的影 响 ， 而且 能 考虑 混凝 土 结构 服 役 期 内大 气温 度 和 大 气湿度 的 时变效 应 通 过 与理 论 模 型和 有 限 差 分 法 计 算 结果 的对 比， 验 证 了该 方 法 的正 确 性 和有 效性 关键 词 ：混凝 土 ；氯 离子 ； 扩 散 系数 ；气候 变化 中图分 类号 ： TU5 2 8 0 1 文献 标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 3 0 5 0 0 7 Ne w M e t ho d t o Ca l c u l a t e Ch l o r i d e I o n Di f f u s i o n i n Co nc r e t e u n de r I nf l u e nc e s o f M u l t i pl e Du r a b i l i t y Fa c t o r s L Ju n l i ， F ANG Zh i ( 1 Sc ho o l o f Ci v i l En gi ne e r i ng，H u na n Un i ve r s i t y，Ch a ng s ha 41 0 08 2，Ch i n a；2 Gu a n g x i Ke y La b o r a t o r y o f Ge o me c h a n i c s a n d Ge o t e c h n i c a l En g i n e e r i n g ，Gu i l i n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y ，Gu i l i n 5 4 1 0 0 4 ，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Exi s t i n g a na l y t i c a l c hl o r i de i on di f f us i o n m o d e 1 c a n n o t b e us e d t o c o ns i d e r t he t i m e i n vi t a t i o n e f f e c t o f t e mpe r a t ur e a nd r e l a t i v e humi di t y i n c ompu t a t i on p e r i o dBa s e d o n t he Fi c k S s e c on d l a w ，a ne w me t ho d t o c al c ul a t e c h l o r i d e i o n di f f u s i v i t y wa s e s t a bl i s he d。whi c h c o ns i de r s no t o nl y t he i n f l ue nc e s o f wa t e r c e m e n t r a t i o，t i m e a n d c h l or i d e i o n b i n di n g c a p a c i t y o f c o nc r e t e，bu t a l s o c o ns i de r s t he t i me v a r i a n t e f f e c t of t e m p e r a t u r e a n d humi d i t yTh e v a l i d i t y o f t he ne w mo de l wa s ve r i f i e d t hr o ug h t he c o mpa r i s on o f r e s u l t s b e t we e n t h e p r o p o s e d me t h o d a n d t h e e x i s t i n g a n a l y t i c n u me r i c a l mo d e 1 Th e a p p l i c a t i o n s c o p e o f t hi s m e t ho d i S wi d e r t h a n t ha t o f t he a n a l y t i c a l di f f u s i o n mod e 1 Ke y wo r d s：c o nc r e t e；c hl o r i de i o n；di f f us i o n c o e f f i c i e n t ；c l i m a t e c ha n ge 氯离子侵蚀是混凝土结构发生耐久性破坏的主 要 因素之一 计算 氯离子在混凝土 中的扩散主要有 数值计算方法和解析方法 数值计算方法能模拟各 种 边 界 条 件 和影 响 因素 ， 结 果 精确 ， 但 需要 编 程 ， 计 算量大， 不便于工程应用 描述氯离子扩散的偏微分 方 程 求解 较 为复杂 ， 目前 已有不 同边 界条 件 、 扩 散 系 数 的不同时 变规 律和 不 同结构 体 型的理 论解 ， 如 C o l l e p a r d i 等 采用 F i c k第二 定律 得 出 了氯离 子 扩 散 的解析 解 ， 但 由于扩 散 系数 D 是 一 个 随 时 间变 化 的函数 ， C o l l e p a r d i 模型与实际工程误差较大 ； 余红 发等 2 在 F i c k第 二定律基础上 ， 提 出了综合考 虑 氯离 子结 合 能力 、 氯 离 子 扩 散 系数 随龄 期 衰 减 和结 构微 缺 陷影 响 的混 凝 土 中 氯离 子 扩 散 方 程 ； 孟 宪强 等 6 综 合考 虑 了影 响氯 离 子 扩 散 系 数 的 时 间效 应 、 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 6 0 8 ；修订 日期 ： 2 0 1 2 0 7 2 5 基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 2 7 8 1 8 2 ) ； 广西科技开发计划项 目( 桂科 攻 1 3 5 5 0 0 8 9 ， 桂科 攻 0 8 1 6 0 0 6 4 ) ； 广西重点实验室建设 基金项 目( 1 1 - C X 一 0 5 ) 第一作者 ： 刘均利 ( 1 9 7 8 一) ， 男 ， 山东泰安人 ， 湖南大学博士生 E ma i l ： p c b r i d g e 9 6 9 8 g ma i l c o rn 通信作者 ： 方志 ( 1 9 6 3 一 ) ， 男 ， 湖北黄 冈人 ， 湖南大学教授 ， 博士生导师 ， 博士 E ma i l ： z a c k f a n g 1 6 3 c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 7 8 建筑材料学报 第 1 6 卷 混凝 土 的氯 离子 结 合 能力 、 温 度 、 劣 化效 应 、 应 力 与 开 裂状 态 、 环 境 条 件 等 因素 ， 对 基 于 F i c k第 二 定 律 的扩散 方程 进行 修 正 ， 得 到 了 预测 混 凝 土 中 氯离 子 浓度分 布 的多系数 扩散方 程 ； 薛鹏 飞 等L 7 通 过对 F i c k第二定律的假定进行修正 ， 综合考虑扩散系数 的时随效应 、 混凝土的氯离子结合能力和混凝土 自 身缺 陷对 扩散 过程 的影 响 ， 推 导 了氯离 子 在 混 凝 土 中扩散的多因素修正模型 ； Me j l b r o等I 8 综合考 虑 养护 条件 、 环境 因素 、 环境 温度 和氯 离子扩 散 系数 随 龄期 衰减 的影 响 ， 在 F i c k第 二定 律 基 础上 得 出 了扩 散方 程 全球 变 暖加速 氯 离 子 扩散 ， 对混 凝 土 结 构 耐 久 性 不利 许 多学者 基 于 F i c k第 二 定律 提 出 了 多种 氯离子扩散修正计算公式， 但 由于描述氯离子扩散 的偏微 分方 程求 解 复 杂 ， 往 往需 要 对 影 响 氯 离子 扩 散 的因素作 一定 程 度 的简化 和假 设 ， 在 实 际 应用 时 就会受到一定 限制 S t e wa r t 等 1 采用 Me j l b r o理 论模 型 ， 研 究 了气候 变化 对 海 洋 混凝 土 结 构 耐 久性 的影 响 ， 由于其 以计 算期 末 的最 高 温度 来 代 表 实 际 温度 ， 其结 果偏 于保 守 Ha s s a n等 口 妇 采 用 有 限 差 分 法研究 了气候变 化对 氯盐 环境 下混凝 土结 构开 始 锈 蚀 时间 的影响 ， 结果 精确 ， 但编 程较 复杂 基 于 此 ， 本 文在 F i c k第 二定 律 的解析 模 型基 础上 ， 提 出了一 种 计算氯盐环境下混凝 土中氯离子分布的新方法 ， 该 方法不但能考虑温度、 湿度、 龄期 、 氯离子结合能力 等 多种 因素对 氯 离 子 扩散 的影 响 ， 而 且 能考 虑 混 凝 土 结构 服役期 内气 候 变 化如 大 气 温 度 、 湿度 等 的时 变 效应 1氯离子 扩散模型 C o l l e p a r d i 等l 1 用 F i c k第 二定律 描 述氯 离 子在 混 凝 土 中的扩散 ： 一 D qo 2 C ( 1 ) a az 式 中 ： D 为扩散 系数 ； t 为暴 露 时 间 ； c 为 距混 凝 土 表 面 z处 的氯离 子 浓 度 假 设 D 为 常 数 ， 氯 离 子 的 扩 散 向半无 限 空 间进 行 ， 初 始条 件 ： 当 t 一 0 ， z 0时 ， c C 。 ； 边界条件 ： 当 z一0 ， t O时 ， c c ， 其 中 c o为 混凝土中的初始氯离子浓度， c 。 为表面氯离子浓度， 则式 ( 1 ) 的解析 解为 l 1 ： z ) 一C o +( c s f o ) e r f c ( J ( 2 ) 式 中 的 e r f c () 为余 误 差 函数 C o l l e p a r d i 模 型 计 算 过程简单 ， 应用方便， 但误差较大 许多学者在 C o l l e p a r d i 模 型基 础上 进 行 改 进 ， 其 中余 红 发l 2 理 论 模 型具有 代表 性 考 虑氯 离 子 扩 散 时部 分 氯 离 子 与 混 凝 土 相 结 合 ， 则 扩散过 程 为 ： 一3ct一 D 3c C f 3t 3x ( 3) 一 a - z 、 式 中 ： C 是 总 氯 离 子 浓 度 ， 它 由 自由 氯 离 子 浓 度 c 和结 合氯离 子浓 度 组 成 ， c ：C + 混 凝 土 的氯 离子 结合 能力 定义 为 RC b 对 于 普 通水 泥混 凝 土 ， R一2 4 ； 对 于高 性能水 泥混凝 土 ， R一3 1 5 _ 3 混凝 土 的抗 氯 离 子 扩 散 能 力 随龄 期 增 加 而 增 强 ， t 时刻 的氯 离 子扩 散 系 数 D ( ) 一D。 ( t t 。 ) ， D 。 是 龄期 t 。 ( 一般 取 2 8 d ) 时 的氯 离子 扩 散 系 数 ， 也称 为参 照 氯离子 扩散 系数 ， m 为龄期 影响 系数 由于 目 前 针对 扩散 系数 衰 减 进行 试 验 研 究 的时 间还 较 短 ， 尚不能 确定几 十年 后 的扩散 系数衰 减规律 是 否与 前 2 年 或前 1 0年 相 同 ， 为避 免 D( ) 值 过小 ， 假 定 当龄 期大于 2 5 3 0 a 时， D( ) 不再 降低而保持恒定l_ 1 混 凝 土在使 用过程 中其 内部 产生微 裂纹 等缺 陷 后， 氯离子会加速扩散 ， 余红发等_ 2 用劣化效应系数 K 来表 示这 一影 响 ， 即 D = = = KD。 环 境 温度 丁 和相 对湿 度 RH 也对 氯离 子 扩 散 有显 著 影 响 ， 可 分 别用 厂 ( T) 和 厂( R H) 表 示 这 两 者 的影 响 ， 从 而 导 出 同 时 考 虑混凝 土氯 离 子 结合 能 力 、 氯 离 子扩 散 系数 的 时 间依赖性 、 结构缺陷、 温度和湿度影响的氯离子扩散 新 方程 ： 一K厂( T) f( RH) Do 一 3 C f ， 3t 一 1+ R 3 z 初 始条件 为 ： 当 一0 ， x O时 ， c f =c 。 ； 边 界条 件 为 ： 当 z =0 ， t O时 ， c r c ， 求解 后 可得扩 散模 型 ： c f ( 1z ， )一 C o + ( c 一 C 0 ) f z 1 I e r f c l 9 D 。 f ( R H ) f ( T ) t 。 I ( 5 ) I ( 1 + R) ( 1 一 m) J 式 ( 5 ) 一般称 为 多因素 扩散模 型 ， 该 模 型概 念 明 确 ， 计算过程简单 ， 能考虑温度 、 湿度 、 龄期 、 劣化效 应 和混凝 土与氯 离子 结合 能力等 因素对 氯离 子 扩散 的影 响 但 由于 描 述 氯 离子 扩 散 的偏 微 分 方 程 求解 复杂 ， 该模型也存 在如下不足： ( 1 ) 只能考虑温度和 湿度 恒定 情 形 ， 即 -厂 ( RH) ， ， ( T) 为 常数 ， 而 不 能 考 虑f( RH) ， 厂( T ) 随 时 间变 化 的情 形 ， 也不 能 考 虑 混 凝 土劣化 的时变特 征 ； ( 2 ) 一般 理论模 型假 定混 凝 土 结 构从龄 期 t 一0就开始 暴 露在 氯 离子 环境 中 ， 并 考 虑 D 随 t 幂 函数减 小l l _ 8 l ， 文 献 E 1 2 假定 在混 凝 土龄 期 2 5 3 0 a内 D 随 t幂 函 数 减 小 ， 超 过 2 5 3 0 a 后 ， D 即保 持稳 定 ， 因此 ， 如考 虑 混凝 土 龄期 与暴 露 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 刘均利 ， 等 ： 多因素作 用下混凝土 中氯离子扩散计算新方法 7 7 9 时间不一致 ， 也将 增加求解 难度 ， 导致该模 型不再 实用 氯 离子 浓度 差是 氯离 子在 混凝 土 中扩散 的驱 动 力 ， 而混凝 土 的 扩 散 系数 反 映混 凝 土 抗 氯 离 子 扩散 的能 力 ， 二 者 是 影 响 氯 离 子 扩 散 的 主 要 因 素 由式 ( 2 ) ， ( 5 ) 可 知 ， 如果 混 凝 土 表 面氯 离 子 浓 度 保 持 不 变 ， 则 混凝 土结 构 在氯 离子 环 境 中暴 露 时 间 t 后 ， 氯 离 子沿 混 凝 土 表 面 深 度 的分 布 服 从 余 误 差 函数 曲 线 假定氯离子在时间间隔 ( t ， t +A t ) 内的扩散仅与 时间 t 的氯离 子 浓度 差 和 氯 离 子扩 散 系数 D 有 关 ， 而 与 t 时刻之 前 的氯离 子 扩散 历 史 和氯 离 子扩 散 系 数 无关 ， 则 式 ( 4 ) 可 改写 为 ： 一 D Ox ( 6 ) a 一 式 ( 6 ) 中 D 为 时 间 间 隔 ( 0 ， ) 内 的 等效 氯 离 子 扩 散 系数 ： 1 r D 一 I D( r ) d r ( 7 ) t 时刻 的氯离 子 浓度分 布 可表示 为 ： 一 C o + ( C s - C O ) e r fe r c ( ) ( 8 ) + 时刻 的氯 离子浓 度 分布 可表 示为 ： c ( z ， + ) 一 c 。 + ( C s - C O ) e r fc ( ) ( 9 ) 式 ( 9 ) 中 D ， 是 时 间段 ( t +A t ) 内的 等 效 氯 离子 扩散 系数 ： D ，一 1 D ( r ) d r ( 1 。) 由式 ( 8 ) 可 得 ： 一 ( 五 ) ( 1 1 ) 由式 ( 9 ) 可 得 ： D ， ( + At )一 ( 2 e r fc t A t ) ) ( 1 2 c ( ， + 一 ( c 一 c 。 ) ) 假 定 D( t ) 在 微 小 时 段 A t内 保 持 不 变 ， 由 式 ( 7 ) ， ( 1 0 ) 可得 ： D ， ( + At )一 D t D ( )At ( 1 3 ) 令式( 1 2 ) 减去式( 1 1 ) 并代人式( 1 3 ) 可得 ： ) A t 一 ( 葫 丽 ) ( 面 _ ) ( 1 4 ) 简化 式 ( 1 4 ) 。 可得 ： c c ， + = c。 -ccs c。 errc ： i i ； ； ； i ： ： c 5 式 ( 1 5 ) 即为本 文推 出的计算 模 型 从式 ( 1 5 ) 可 看 土 ( 水灰 比 0 2 5 0 4 5 ) 取 m一3 ( 0 5 5 -m m。 ) 出， 若已知 t 时刻混凝土的氯离子浓度分布和扩散系 2 3 温度影响系数 数 ， 即可求得 + 时刻的氯离子浓度分布 ， 从而避 温度升高使氯离子活动能力增强 ， 提高了其扩散 免了复杂求 解过程 ， 扩散系数 可 以在 计算 期 内任意 变 能力 温度对 氯离子扩散 能力 的影 响可 由 Ne r n s t - E i n 一 化 ， 温度 、 湿 度 、 龄期 、 氯离 子结合 能力 、 损伤 和养 护条 s t e i n 关 系决定 ， 温度影 响系数 -厂 ( 丁 ) 口 可表示 为 ： 件等对扩散的影响均可反映在扩散系数上 厂 ( 丁 )一 ( T T o ) e x p q ( 1 T o l T ) ( 1 6 ) 式 中 ： T 。为参考 温 度 ( 2 9 3 K) ， T为 计 算 温度 ( K) ； q 2 模型 中参数 的取值 为活化常数， 与水灰比 有关， 当m 一 0 4 时， 口 一 2 1 参 照氯 离子 扩散 系数 6 O 0 O K； 当 mw c 一0 5时 ， q 一5 4 5 O K； 当 m w c 一 普 混 凝 2 8 d J 氯 离 子 扩 散 系 数 D 28 一 ： ： ： 删 0 w c ( m2 s ) 掺 加微 硅 粉 可 使氯 离 子 水 是氯 离 子在 混 凝 土 中 进行 扩 散 的前 提 条 件 ， 扩 散 系数 降 低 ， 微 硅 粉 混 凝 土 的 氯 离 子 扩 散 系 数 若 混凝 土 中相 对 湿度 较 低 ，则 氯 离 子 的 扩 散速 度 降 Ds F zDc e 0 1 6 4 6 w ( S F ) ( m s ) ， 其 中 Dc为普 通 混 低 因此 ， 需 要考 虑湿 度变 化对 氯离 子扩散 系 数 的影 凝 土 的氯离 子 扩 散 系数 ， w( S F ) 为 胶 凝 材 料 中硅 粉 响 相 对湿 度影 响系 数 厂 ( RH) 可表 示为 ： 的质量分数 f ( RH)一 1 + ( 1 一RH) ( 1 一RH ) 一 ( 1 7 ) 2 2 龄期 影响 系数 m 式 中 ： RH。 为 临界相 对湿 度 ， 取 0 7 5 。 水 ： 3 算例与讨论 3 0 6 5 O ) 混凝土和高掺量磨细矿渣( 质量分数为 开 一 。J 5 0 7 0 ) 混 凝 土 的 龄 期 影 响 系 数 分 别 取 为 3 1 算例 一 0 2 6 4 ， 0 7 0 0和 0 6 2 0 v s P O U l s e n建议 高性 能 混 凝 参 数 取 值 ： D 一 1 7 8 7 1 0 。 m s ， C 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 8 0 建筑材料学报 第 1 6卷 0 3 5 ( 表 面氯 离 子 与 混 凝 土 质 量 比) ， c 。 一0 ， 混 凝土与氯 离子 结合作 用参数 R一3 ， m 分 别取 0 ， 0 2 5 ， 0 6 4 如 图 1 所 示 ， m 不 同 ， D 随 时间 的变化趋 势不 同 当 取 m= = = 0时 ， D 不 随 时 间 变 化 ， 当 m 0 时 ， D随时 间衰减 ， 且 m 越大 ， D 随时 间衰减 就越 明显 本文模型( 式( 1 5 ) ) 计算结果与余红发等提出的 模 型 计 算结 果 对 比如 图 2所 示 当 m一0 ， A t 取 3 0 d时， 2种模型计算结果完全重合 ( 图 2 ( a ) ) ； 当 m一0 2 5 ， A t 取 3 0 d时 ， 两 者差 异 较小 ， 误 差 处 于可 接受范 围 ( 图 2 ( b ) ) ； 随 着 m 逐 渐 增 大 ， 两 者 差 异逐 渐增 大， 当 m一0 6 4 ， A t取 3 0 d时 ， 两者误 差达 2 8 ( 图 2 ( c ) ) ， 尤 其 是 前 期 误 差 大 于 后 期 分 析 认 为 ： 本 文模 型是采 用 t 时 刻 的扩 散 系数 D( ) 来 代替 时 间间隔 ( ， +A t ) 内真实 的扩散 系数 ， 当 m 值 较 大 i i 鼍 呈 6 T i me a ( a ) m = O ， A t = 3 0 d Ti me a ( c ) m= 0 6 4 ， A t = 3 0 d 图 1扩 散 系 数 随 时 间 的变 化 Fi g 1 Cha n ge o f di f f us i o n c oe f f i c i e nt s wi t h t i m e 时 ， D( ) 与 时间 间隔 ( ， +A t ) 内的有效 扩 散 系数 相 差较 大 此 时可通 过 减 小 时 间 间 隔 或 用 D( ) 和 D( t +A t ) 时 扩 散 系数 的 均 值 表 示 时 间 间 隔 ( t ， t + A t ) 内真实 的扩 散系数 为 1 d时 的 2 种 模型计 算 结果对比如图 2 ( d ) 所示 ， 可见两者吻合较好 ( b ) m = O 2 5 ， A t = 3 0 d Ti me a ( d ) m = o 5 4 ， A t=l d 图 2 距混凝土表 面 1 c m 的氯离子浓度 Fi g 2 Ch l o r i d e i o n c o n c e n t r a t i o n( b y ma s s ) a t p o s i t i o n o f 1 c m f r o m c o n c r e t e s u r f a c e 3 2 算例 二 Ha s s a n等 1 1 采用 各 月平 均 温 度 和 湿度 表 示 真 实气 候 条 件 ， 根 据 政 府 间气 候 变化 专 业 委 员 会 ( I P C C ) 关于气候 变暖的最不利预测 即本世纪末大 气温 度升 高 4 4 ， 沿海 相 对 湿度 增 加 0 1 ， 来 研 究 气候 条件 对氯 离 子 扩 散 的影 响 由于 氯 离子 扩 散 系 数随龄期 、 温度 、 湿度变化而变化 ， 理论模型不能求 解 ， 所以 Ha s s a n采用有限差分法计算 以广州气候 为例 ， 广州多年 1 1 2月份平均气温为 1 4 0 ， 1 5 7 ， 1 8 5，2 2 8，2 6 0，2 7 8， 2 9 1， 2 88， 27 5， 25 1， 2 O 3 ， 1 5 7 ； 平 均 相 对 湿 度 为 6 4 7 9 6 ， 7 3 3 ， 75 7 ， 7 7 4 ， 7 5 7 ， 7 9 0 ， 7 27 ，7 4 3 ， 7 O 7 ， 6 2 9 9 ， 6 ， 6 3 4 ， 6 1 4 结 构采用 普 通混 凝 土 ， 取 m m 一0 4 ， C 。 一0 4 ， C o 一0 ， 假 定 3 0 a 后扩散系数 D不再降低而保持恒定 分别采用本文 模 型 ( 式 ( 1 5 ) ) 和 有 限 差 分 法 ( F DE ) 计 算 暴 露 时 间 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 刘均利 ， 等 ： 多因素作 用下混凝土 中氯离子扩散计算新方 法 7 8 1 2 0 a和 5 0 a的氯离子浓度分布， 结果见 图 3 由图 3 可见 ， 本文模型和有限差分法计算结果非常接近 6 图 3 氯离子浓度分 布 7 Fi g 3 P r o f i l e s o f c h l o r i d e i o n c o n c e n t r a t i o n ( b y ma s s ) 4 结 语 ( I ) 提 出 了一个 计 算 氯 离 子 在 混 凝 土 中扩 散 的 方 法 ， 该 方 法能 考 虑 水 灰 比、 湿 度 、 龄 期 、 温 度 、 混 凝 土材料对氯离子结合作用和混凝土结构表面损伤对 氯离子扩散的影响 在相同参数下 ， 本文计算方法与 理论 模 型计 算结 果 吻合 良好 ( 2 ) 本文方 法 优点 在 于适 用性 更 广 ， 能 计算 湿 度 和温度 的季节 性变化 、 气候 变化 ( 如环境 温度 变 暖 、 湿 度变化) 等理论模型不能计算 的情况 ； 不足之处在于 仅能计算混凝土表面氯离子浓度恒定情形 ， 不能计算 表面氯 离子浓度 随时间线性增 大或指 数增大 的情 形 参 考文 献 ： 1 2 3 4 CoLLEPARDI M ，M ARCI ALI S A ， I URRI ZI AN I R Pe n e t r a t i o n o f c h l o r i d e i o n s i n t o c e me n t p a s t e s a n d c o n c r e t e s J 3 J o u r n a l o f t he Ame r i c a n Ce r a mi c So c i e t y，19 7 2，5 5(1 0)： 5 34 - 5 3 5 余 红发 ， 孙伟 ， 麻海燕 ， 等 混凝 土在多重 因素作用下 的氯 离子 扩散方程 J 3 建筑材 料学报 ， 2 0 0 2 ， 5 ( 3 ) ： 2 4 0 2 4 7 YU H o n g f a， S U N W e i ， M A Ha i y a n， e t a 1 Di f f u s i o n e q u a t i o ns o f c h l o r i d e i o n i n c on c r e t e u n d e r t h e c o m b i n e d a c t i o n o f d u r a b il i t y f a c t o r s J J o u r n a l o f B u i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 0 0 2 ， 5 ( 3) ： 2 4 0 2 4 7 ( i n Ch i n e s e ) 余红发 ， 孙伟 ， 鄢 良慧 ， 等 混凝 土使用 寿命 预测方 法 的研究 I一理论模型 J 硅酸盐学 报 ， 2 0 0 2 ， 3 0 ( 6 ) ： 6 8 6 6 9 0 YU Ho n g - f a 。 S UN W e i 。 YAN L i a n g - h u i ， e t a 1 S t u d y o n p r e d i c t i o n o f c o n c r e t e s e r v i c e l if e I -T h e o r e t ic a l m o d e l E J1 J o u r n a l o f t h e Ch i n e s e C e r a mi c S o c i e t y ， 2 0 0 2 ， 3 0 ( 6 ) ： 6 8 6 6 9 0 ( i n C h i n e s e ) 余红发 ， 孙伟 ， 鄙 良慧 ， 等 混凝土 使用 寿命 预测方 法 的研究 一模型验证与应用E J 3 硅 酸盐学报 ， 2 0 0 2 ， 3 0 ( 6 ) ： 6 9 1 6 9 5 YU Hon g - f a， S UN W e i ， YAN Li a n g h ui ， e t a 1 S t u d y o n p r e d i c t i o n o f c o n c r e t e s e r v i c e l i f e I I Mo d e l s e x a mi n a t io n a n d a p p l i c a t i o n J J o u r n a l o f t h e Ch i n e s e C e r a mi c S o c i e t y ， 2 0 0 2 ， 8 9 1 0 3 1 1 3 1 2 1 3 1 4 3 1 5 1 6 D7 3 3 o ( 6 )： 6 9 i - 6 9 5 ( i n Ch i n e s e ) 余红发 ， 孙伟 ， 鄢 良慧 ， 等 混凝 土使用 寿命 预测 方法 的研究 一混凝土寿命 的影 响因素及混凝土寿命评价 J 硅酸盐学 报 ， 2 0 0 2 ， 3 0 ( 6 ) ： 6 9 6 - 7 0 1 YU Ho n g - f a ， SUN W e i ， YAN Li a n g h u i ， e t a 1 S t u d y o n pr e - d i c t i o n o f c o n c r e t e s e r v i c e l i f e - Ev a l u a t i o n o f i n f l u e nc i n g f a c t o r s a n d s e r v i c e l i f e J J o u r n a l o f t h e C h i n e s e C e r a mi c S o c i e t y， 2 0 0 2， 3 0( 6 )： 6 9 6 7 0 1 ( i n Chi n e s e ) 孟宪强 ， 王显利 ， 王凯 海洋环境混凝土中氯离子 浓度预测 的多 系数扩散方程口 武汉大学学报 ： 工学版， 2 0 0 7 ， 4 0 ( 3 ) ： 5 7 6 1 MENG Xi a n - q ia n g， 、 ) l NG Xia n - l i ， 、 NG Ka i A mu l t i c o e f f i c i e n t d i f f u s i o n e q u a t i o n f o r p r e d i c t i n g c h l o rid e i o n s c o n c e n t r a t i o n o f c o n c r e t e i n ma r i n e e n vi r o n me n t J E n g i n e e r i n g J o u r n a l o f Wu h a n Un i v e r s i t y， 2 0 0 7， 4 0( 3 )： 5 7 6 1 ( i n Ch i n e s e ) 薛鹏飞 ， 项贻强 修正 的氯离子在混凝土中的扩散模 型及其 工 程应用E J 浙江 大学学报 ： 工学版 ， 2 0 1 0 ， 4 4 ( 4 ) ： 8 3 l _ 8 3 6 XUE Pe n g - f e i ， XI ANG Yi q i a n g Co r r e c t e d d i f f u s i o n mo d e l o f c h l o r i d e i n c o n c r e t e a n d i t s e n g in e e r i n g a p p l i c a t i o n J J o u r n a l o f Zh e j i a n g Un i v e r s i t y： En g i n e e r ing S c i e n c e ， 2 01 0， 4 4 ( 4 )： 8 3 1 8 3 6 ( i n Ch i n e s e ) MEJ I BRO LTh e c o mpl e t e s o l u t i o n o f Fi c k s e c o n d l a w o f d i f f u s ion wi t h t i me d e p e n d e n t d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t a n d s u r f a c e c o n c e n t r a t i o n c D u r a b i l i t y o f C o n c r e t e i n S a l i n e E n v i r o n me n t Da n d e r y d： Ce me n t AB， 1 9 9 6： 1 2 7 - 1 5 8 I PCCFo u r t h a s s e s s me n t r e p o r t o f t h e i n t e r g o v e r n me nt a l p a n e l i n c l i ma t e c h a n g e M C a mb r i d g e ： C a mb r i d g e Un i v e r s i t y Pr e s s ， 2 0 0 7： 3 - 2 5 S TE RT M G， rANG Xi a o - mi n g， NGUYEN M N Cl i ma t e c h a n g e i mp a c t a n d r i s k s o f c o n c r e t e in f r a s t r u c t u r e d e t e r i o r a t i o n E J E n g i n e e ri n g S t r u c t u r e s ， 2 0 1 1 ， 3 3 ( 4 ) ： 1 3 2 6 1 3 3 7 HAS SAN J E， BRESS OLETTE P， CHATEAU NEUF A ， e t a 1 Re l i a bi l i t y b a s e d a s s e s s me n t o f t h e e f f e c t o f c l i ma t i c c o n d i t i o ns o n t h e c or r o s i o n o f RC s t r u c t u r e s s u h j e c t t o c h l o r i d e i n g r o s s J E n g i n e e r i n g S t r u c t