水工混凝土氯离子侵蚀模拟的相似性研究.pdf

第 4 4卷 第 2 0期 2 0 1 3年 1 0月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri ve r Vo 1 4 4， No 2 0 0c t 2 0I 3 文章编号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 3 ) 2 00 0 4 6 0 4 水工混凝土氯离子侵蚀模拟的相似性研究 高 延 红 ， 庄 华 夏 ， 李 西 宗2 ， 伍 亚 玲 ， 刘 如 泰 ( 1 浙江工 业大学 建筑工程学 院， 浙江 杭州 3 1 0 0 1 4 ； 2 浙江省 温州 市温瑞塘 河水系管理局 ， 浙江 温州 3 2 5 0 0 0 ) 摘要 ： 以典型海 洋环境 下温州市瓯江 口一座既有 水闸为背景 ， 分析 了处 于潮 差 区的 闸墩 混凝 土氯 离子侵蚀 参 数 ， 将其与 室内模拟加 速试 验结果相 比较 ， 研 究在人工 气候环境 下水工混 凝土氯 离子侵蚀参数 的相似 性。根 据 测定的混凝土不 同深度 处 自由氯离子浓度 ， 分析 了既有 闸墩混凝土 的对 流区厚度 、 氯 离子浓度峰值 ， 计算 了 混凝 土的氯 离子扩散 系数 ； 对比分析 了人工 气候环境 与模拟 环境 中主要 参数 的相似性 。分 析结果表 明 ， 人 工 气候环 境侵 蚀试验 中， 氯 离子对流 区厚度和混凝 土扩散 系数等重要参数 与 自然环境 下的侵蚀有相似规律 。 关键词 ： 氯 离子 ；模拟试验 ；相似性 ；水工混凝土 ；海洋环境 中图法分类号 ： T V 4 3 1 文献标志码 ：A 混 凝土 耐久 性研 究 的常 用试 验方 法包 括 真实试 验 法和模拟试验法 。真实试验法是对现场真实环境中的 结 构构 件进 行试 验 ， 它包 括 现场 检测试 验 、 暴 露试 验 和 替 换构 件试 验 等 。模 拟试 验 法是 采用 各种 人 工 的方 法 对钢筋混凝土构件进行 耐久性性能 的加速退化 ， 当达 到 所需 的退 化程 度 后 ， 即可 进 行 耐 久 性 试 验 。模 拟 试 验法 为相 似 理论 的 运 用 ， 但 目前 的 模 拟试 验 大 多是 根据经验方法设计 ， 缺乏相应 的理论指导 。实 际 上 ， 自然海 洋 环 境 下 的 混 凝 土 结 构 ， 不 仅 承 受 氯 盐 侵 蚀 ， 还受潮水 冲刷和荷载作用等其它因素的影响 ， 室内 试 验是 很难 模 拟这 些 自然环 境 因素 共 同作用 下 的氯 离 子 侵蚀 过程 。 因此 ， 分 析 已有 混 凝 土 构 件 的氯 离 子侵蚀特征、 侵蚀参数及抗侵蚀性能等 ， 是 自然海洋环 境 下混 凝 土结 构耐 久性 研究 的重 要 手段 。 本文 以浙 江省 温州 市 瓯江 口一 座处 于 海洋 环境 下 的既有 水 闸为 背景 ， 研 究 了处 于 潮 差 区 的闸 墩 混凝 土 氯 离 子侵 蚀参 数 ， 在取 得 该 水 闸 闸墩 不 同深 度 处 混 凝 土 样 品 的 自由氯 离子浓 度 基础 上 ， 分 析 了运 行 1 5 a的 闸墩混凝土氯离子侵蚀 的对流 区厚度 、 峰值氯离子浓 度和氯离子浓度分布类型等 ， 并计算 了该 闸墩混凝土 的扩散系数。根据人工气候干湿循环环境下的模拟试 验结果 ， 研究 了侵蚀参数 的相似性。研究结论可为在 室 内模 拟海 洋环 境下 水工 混凝 土氯 盐侵 蚀 的耐久 性 试 验设 计提 供参 考 。 1 海洋环境下水工 混凝土氯离子侵蚀参 数 1 1 工程概 况与混凝土取样 取样位置位于温州龙湾扶贫开发区瓯江口的临海 水 闸 ， 距 河 流 的人 海 口为 1 k m， 1 9 9 8年 4月 建 成 投 入 运行 。该 闸的特点是过 闸水体化学污染严重， 水体及 河床土体均 变黑 ， 主要是 由于开发 区内皮 革 、 铁 钉厂 ( 作 坊 ) 排 出大量 污水 所致 。水 闸为 1 孔 ， 净 宽 5 0 m， 钢 闸 门 ； 设计 过 流 流 量 为 5 0 2 m s ， 闸 底 板 高 程 ( 吴 淞高程 ) 1 4 8 m。总体来看 ， 混凝土情况 尚好 ， 过水潮 差 区有 骨料 外 露 ， 见 图 1 。 2 0 1 2年 1 2月 取 得该 水 闸 闸墩 混凝 土芯 样 1 0个 。 取 样位 置均 在 闸墩 下 部 ， 以 闸 门槽 为 界 ， 上 、 下 游 各 取 5个芯样 ； 高度距离 闸底板 7 71 8 0 c m。混凝土芯样 直 径 6 c m， 长度 为 1 O一 2 0 c m不 等 。取 得 芯 样 的位 置 见图 2， 其 中部分 芯样 的表面 冲刷剥蚀严 重 、 骨料外 露 。 根据 该水 闸的施 工 竣 工 验 收 资料 ， 此 水 闸 闸墩 混 凝土 的配合比为 ： 水泥： 水： 砂： 骨料 =1 0 0 ： 0 5 3 ： 2 0 0 ： 3 8 8 。本文参考文献 5 的方法 ， 对所取得 的闸墩混 收 稿 日期 ： 2 0 1 3 0 31 6 ； 修 回 日期 ： 2 0 1 3 0 4 2 8 基金项 目： 国家 自然科 学基金 项 目( 5 1 2 9 1 8 1 ， 5 0 8 7 9 0 7 9 ) 作者简介 ： 高延红 ， 女 ， 副教授 ， 硕士 ， 主要从事混凝 土耐久性方面的研 究。Em a i l ： z h o n g g a o y u n s i n a t o m 第 2 0期 高延红 ， 等 ： 水 工混凝 土氯离子侵蚀模拟 的相似性研 究 4 7 凝 土水 灰 比进 行 推 定 。根 据 推 定 结 果 ， 上 游 3号 芯 样 两组 混凝 土 分别 为 ： 水泥 ： 水 =1 0 0 ： 0 5 7 ， 水 泥- 水= 1 0 0 ： 0 5 3 。下 游 4号 芯 样 两组 混 凝 土分 别 为 ： 水 泥 ： 水=1 0 0 ： 0 5 4， 水 泥 ： 水=1 O 0 ： 0 5 7 。取 4组 混 凝 土 的平 均 值 ， 则 该 水 闸 闸墩 混 凝 土 的水 灰 比为 0 5 6 。 施 工 竣工 验 收时 的水 灰 比为 0 5 3 ， 两 者较 为接 近 。 图 1 既有临海混凝土水 闸工程 下 游 上游 。 2 一 三 三 土 三 嗵l 门槽 1 4 8 in 闸底板 r 图 2水 闸 闸 墩 混 凝 土 芯 样 的 取 样 位 置 ( 尺寸 单位 ： c m) 1 2水工混凝 土氯离子浓度分布 将 取 得 的混凝 土 用 H D M 一1 5 0混 凝 土研 磨 机 ， 按 2 m m 厚度 的规格从 混凝 土表 面一 侧 逐 步 向 内侧 研磨 成粉末 ， 直到芯样磨至距离外表面至少 3 0 m m结束 ， 并过 0 6 3 m m水 泥筛后 收集 ， 每一 个芯样取 至少 1 5 个 不 同深 度处 的氯 离 子浓度 值 。混 凝土 中 自由氯 离 子 浓 度 ( 自由氯 离 子 占混 凝 土 的 质 量 百 分 数 ) 利 用 美 国 T H E R MO O r i o n D U A L S t a r P H 离 子 浓 度 测 量 仪 测 定 。测 得混 凝土 中的 自由氯 离子 浓度 分 布如 图 3所 示 。 由图 3可见， 闸门下游混凝土 中 自由氯离子浓度 总体上 比上游混凝土 中的要 高， 主要原因是下游环境 水 体 中的氯 离子 浓度 比上游 高 。 睫 l 喽 母 皿 2 4 6 8 1 0 l 2 1 4 l 6 l 8 2 O 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 ： 3 2 距离表面深度 m ( a )闸门上游 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 距离表面深度 m ( b )闸门下游 图 3 混 凝 土 中 自 由氯 离 子 浓 度 1 3 水工混凝土氯离子侵蚀的主要参数 混 凝 土氯离 子侵 蚀 的对 流 区 厚度 ， 一 般 是 指 混凝 土 中氯离 子峰 值 浓 度 之前 外 侧 的厚 度 。 因此 ， 根 据测 定 的 自由氯 离 子浓 度 ， 可 得 该 水 闸 闸墩 潮 差 区的 混凝土氯离子侵蚀的对流区厚度 ， 见表 1 。 表 1 闸墩 潮 差 区混 凝 土 氯 离 子 侵 蚀 对 流 区厚 度m m 编号 闸 门上游闸门下游 编号 闸门上游闸门下游 l 2 2 2 4 4 2 6 2 4 2 2 4 2 0 5 2 2 2 4 3 l 8 l 8 按 表 1统计 ， 闸 门上 游 混 凝 土 的对 流 区厚 度 平 均 值 为 2 2 4 m m， 下游 为 2 2 0 mm。测 定 的混 凝 土 中最 高 自由氯离子浓度， 即 自由氯离子浓度峰值见表 2 。 表 2 闸墩 潮 差 区 混 凝 土 自 由氯 离 子 浓 度 峰值 编号 闸门上游闸门下游 编号 闸 门上游闸门下游 1 O 1 0 9 3 0 1 3 6 6 4 0 1 8 6 0 2 6 0 1 0 9 3 2 4 2 0 1 8 9 7 0 2 2 8 7 5 0 0 9 8 7 0 1 3 6 6 3 0 1 4 81 0 2 2 5 6 按表 2结果 ， 闸门上游混凝 土中 自由氯离子浓度 峰值的平均值为 0 1 6 0 0 ， 下游为 0 1 6 5 5 。下游 混凝土中自由氯离子浓度峰值也比上游混凝土中的峰 值要高。 氯离子在混凝土内部的扩散符合 F i c k第二定律 。 则该水 闸闸墩混凝土氯 离子侵蚀 可用扩 散方程 表示 姗 。 O 0 O O O 啪 嘞 瑚 。 0 O O 0 O 0 O 4 8 人 民 长 江 C =C 。 +( C 一 C 。 ) 1 一 e rf ( ( 1 ) 2 D t 式 中 ， c 为 t 时刻 深 度处 的 氯离 子浓 度 ， ； C 。 为 初 始 氯离 子浓 度 ， ； C 为 混 凝 土 表 面 氯 离 子 浓 度 ， ； D为混凝土的有效扩散系数 ， 1 T I s ； e r f( ) 为误差函数 ， e )= I e d t 。 7 r 从 该水 闸投 入使 用 到取 芯样 时 已运 行 5 3 0 0 d ， 方 程 ( 1 ) 中 的侵蚀 时 间 为 t= 5 3 0 0 X 2 4 X 3 6 0 0= 4 5 9 2 X 1 0 s 。再根 据测 得 的 自由氯 离 子浓 度 ， 以 上述 方 程 为依据用最小二乘法拟合混凝土扩散 系数 ， 即将每个 混凝土芯样各深度处 的坐标值 ( ， C )代入式 ( 1 ) 。 由于氯 离子 在混凝 土 表 面并 不符 合 扩 散 规 律 ， 故排 除 对流 区数 据 ， 以稳 定 扩散 区 的最 高 氯 离 子 浓 度 处作 为 扩散表面， 要求拟合相关度 尽可能接近 1作为拟合 优度 的检验 ， 拟合 以下方 程 。 ，r C C o ) 1- ( 2 ) 式 中 ， c 为对 流 区 与 扩 散 区界 面处 的 自由氯 离 子 浓 度 ， 即峰值浓度 ， ； X 为对流区厚度 ， mm。 拟 合 的各 芯样 混凝 土 的氯离 子扩 散 系数如 表 3 。 表 3 闸墩 潮 差 区 混 凝 土 的 氯 离 子 扩 散 系数 1 0- 1 m s 编号 闸门上游闸门下游 编号 闸门上游闸门下游 l 3 2 5 1 9 2 4 1 4 3 2 6 1 2 0 0 5 5 2 2 5 1 2 8 8 9 9 3 2 8 0 3 2 4 除闸门上游 2号混凝土外 ， 其它的部位混凝土拟 合相关 度 R 均 大 于 0 9 0 。按 表 3的计算 结果 统 计 ， 闸 门上 游 混 凝 土 的 氯 离 子 扩 散 系 数 平 均 值 为 1 7 6 X 1 0 。m s ，下游 的为 4 4 0 X 1 0 。 m s 。上 述 结 果是 可信 的， 与文献 2 中同样侵蚀 时间下混凝 土扩散系 数在数量级吻合。下游扩散系数较上游稍大， 主要是 因为下游 混 凝 土 所 处 环 境 的氯 离 子 浓 度 比上 游 的 要 大 ， 且取芯的位置比上游要高 ， 水位变化频繁 ， 使其干 燥 的时 间更 长 。 2 人工环境下混凝土氯离子侵蚀试验 2 1 试验方法 与原材 料 人工气候环境的腐蚀模拟试验 ， 是 以 自然环境与 各种工业环境为背景， 设计人工气候参数 ， 通过气候环 境模拟装置形成一个加速侵蚀 的人 工气候环境 ， 以达 到对建筑材料与结构进行耐久性能加速试验 的 目的。 本 文 所述 的模 拟 试验 设备 是 人工 大气 模拟 气候 试 验室 ( Z HS一 0 2 8 ) 。试 验模 拟 主要考 虑 温度 和湿 度 因素 ， 设 置 了 4个 环境 条件 ， 见 表 4 。 表 4模拟气候 环境设计参数 ( 温度与湿度 ) 环境 温度 相对湿度 环境 温度 相对 湿度 条件 条件 条件 I ( 春 ) 3 4 7 8 条件 3 ( 秋 ) 3 4 8 0 条件 2 ( 夏) 5 3 8 0 条件 4 ( 冬) 1 2 7 5 试验 中采 用 浓 度 为 5 N a C 1 的盐 雾 从 上 部 向下 喷洒 ， 以达到加速腐蚀的效 果。为模拟潮水位波动特 征 ， 设置的喷雾腐蚀时间为2 h ， 干燥腐蚀时间为4 6 h 。 按照表 4中的环境 因素依 次循环， 经历 4个气候环境 后 为一个 大循 环周 期 ( 8 d ， 即相 当于 自然 环 境 腐蚀 的 时 间 1 a ) 。 试验采用钱潮牌 3 2 5普通硅酸盐水泥 ， 粗骨料为 最 大粒径 为 4 0 m m 的 砾 石 ， 细 骨 料 为 细 度模 数 为 2 2 的中细 河砂 ， 拌 和水 和养 护 水 为 杭 州 当 地 自来水 。本 文 以接 近上 述既 有 水 闸 闸墩 混凝 土 ( 水 灰 比 0 5 6 ) 的 试 件 ( 水 灰 比 0 5 5 ) 为例 进行 分析 ， 试 验混 凝 土 的配 合 比为水 泥 ： 水： 砂 ： 粗 骨 料 =1 0 0 ： 0 5 5 ： 1 6 7 ： 3 5 5 ， 与 上述 既有水 闸的 闸墩混凝 土 配合 比组 分接 近 。根 据混 凝 土配 合 比， 按 相关 规范 ， 每组 混凝 土浇 制 3个 1 0 0 m m x 5 0 mm 的 圆盘 型 试 件 。试 件 放 在 温 度 为 2 0 2 、 相 对 湿 度 为 9 0 的养 护 室 中养 护 2 8 d 。养 护 完 成后 ， 对试 件侧 面及 底 面均 涂抹环 氧 树脂 进行 隔离 ， 试 件上 表 面不涂 抹环 氧 树 脂 ， 将 其 作 为 腐蚀 时 氯 离子 的 入侵 面 。 2 2人工环境 下混凝 土氯离子侵蚀参数 试 件进行 了 5个 时 间段 ( 4 O， 8 0 ， 1 2 0 ， 1 6 0 d和 2 0 0 d ) 的腐蚀试验。表 5是水灰 比0 5 5的混凝土腐蚀后 的主要 参数 ， 均为 一 组 3个 试 件 的平 均 值 。对 流 区厚 度 、 自由氯 离子浓 度 测试 和扩 散 系数计 算方 法 同上 。 表 5 人工气候环境下水 工混凝 土氯离子侵蚀的主要参数 试 验结 果 表明 ， 上 述 环境 下 的加 速 试 验 也 出现 了 氯离子侵蚀的对流区。随着腐蚀 时间的延长 ， 在设置 的 环境条 件 下 ， 氯 离子 对流 区的 厚度 在 6 mF l l 左 右 ， 混 凝土中氯离子峰值浓度也在增加。随着腐蚀时间的增 第 2 O期 高延红 ， 等 ： 水 工混凝 土氯离子侵蚀模拟 的相似性研 究 4 9 加 ， 混凝土氯离子扩散系数降低 ， 这一现象符合混凝土 氯 离 子扩 散 系数 随时 间增 加 而降 低 的一般 规律 。 3 模 拟试验 的参 数相似性分析 3 1 对流 区厚 度及峰值浓 度相似 性 在上 述测 定 的 既有 混 凝 土 腐 蚀 试 验 的结 果 中 ， 由 于环境条件的不同 ， 其氯离子侵蚀 的对 流区厚度是不 同 的 。以 A 表示 试 验 与 自然 环 境 下 的 氯 离子 侵 蚀 对 流 区厚度 的相似 率 ， 则在 本 文所 述 的条 件 下 ， 以 1 6 0 2 0 0 d侵 蚀试 验 的 6 m m 的 情 形 ， 计 算 得 A ，：0 2 7 3 。 之所 以出现 这种 情况 ， 主 要 是 由于侵 蚀 试 验 的 时 间相 对不长 ， 侵蚀的深度 并 不大 。随着侵蚀 试验时间的延 长 ， 试 验 混凝 土 中 自由氯 离 子 浓 度 的峰 值 在 增 加 。用 A ， 表 示试 验 与 自然 环 境下 的氯 离子 峰 值 的 相似 率 ， 以 既有水 闸闸墩 混 凝 土 的 自由氯 离 子浓 度 峰 值均 值 0 1 6 2 8 计 算 ， 则 4 0 2 0 0 d共 5个 试验 时 间 内 的 A ： 分别 为 2 0 2 6 ， 2 1 7 4， 2 3 5 9 ， 3 2 8 2和 4 0 2 6 。 由此 ， 试 验混 凝 土 的氯 离子浓 度 的峰 值相 似 率是 随着 时 间的延 长而 增 加 的。 3 2 混凝土扩散性 能的相似性 随 着侵 蚀试 验 时 间 的 延 长 ， 试 验 混 凝 土 的氯 离 子 扩散 系数降低。用 A 表示试验与 自然环境下的氯离 子扩 散 系数 的相 似 率 ， 以既 有 水 闸 闸 门 下游 闸墩 混 凝 土的氯离子扩散 系数均值 4 4 01 0 1T I s 计算 ， 则 4 02 0 0 d共 5个 试 验 时 间 内 的 A 分 别 为 3 0 9 l ， 2 1 3 6 ， 1 8 2 1 ， 1 5 5 5和 1 1 0 2 。试 验 混 凝 土 的氯 离 子 扩散 系数 相 似率 是 随 着 时 间 的延 长 而减 低 的 。因 此 ， 在本文所述的试验环境条件 下 ， 侵蚀 2 0 0 d的试验混 凝 土 样扩 散 系数 与上 述 自然 海洋 环境 条件 混凝 土扩 散 系数 的相似 率 大致 为 1 1 。 Ma n g a t 等将 氯 离 子 扩 散 系 数 随 时 间 延 长 而 降 低 的现 象用 幂 函数 表 征 ， 得 到 时 间 为 t 时 混 凝 土 的氯 离子 扩 散系数 模 型为 ： D( t )= D 。 ( 。 t ) ( 3 ) 式 中 ， m为经 验 系数 ， 与水 灰 比有关 ； t 为混 凝 土养 护龄 期 ， d ；D 为 参 考 期 ( 一 般 为 2 8 d ) 扩 散 系 数 ， m s 。 以试 验混 凝 土 ( 水 灰 比 0 5 5 ) 养护 2 8 d 、 腐蚀 4 0 d 之后 的氯离子扩散 系数 ( 1 3 6 01 0 n l s ) 为参考 期 的扩 散 系数 ， 则 可拟 合得 到水 灰 比 0 5 5的试 验 混凝 土 氯 离子 扩散 系数 随 时 间的变 化模 型 为 ( 相 关度 R = 0 9 5 0) 7 3 ： D( t ) = 1 3 61 0 ( t o t ) ( 4) 以公 式 ( 4 ) 计 算 ， 当 t= 3 8 0 0 d时 ， 试 验混 凝 土 的 氯离 子扩散 系 数才 降低 到既有 水 闸下游 闸墩混 凝 土的 扩散系数 ( 4 4 01 0 m s ) ， 而降低至上游闸墩混 凝 土 的扩 散系 数 ( 1 7 61 0 I n s ) 的时 间为 1 2 9 6 0 d 。由此 条件 下 的试 验 参数 ， 则 可 推求 既有混 凝土 的扩 散系数随时间降低的规律 ， 再 以此计算混凝土 中钢筋 初锈 时 间和耐 久性 寿命 等 。 4结 论 本文 以 自然 海 洋 环 境 下 的 既 有 水 工 混 凝 土 为 背 景 ， 研究了室内人工气候环境加速模拟试验侵蚀 中主 要参 数 的相似性 ， 主要结 论如下 。 ( 1 )在 主要侵 蚀参 数 方 面 ， 人 工 气 候 环境 下 混 凝 土氯 离子 的加 速侵蚀 试 验与天 然海 洋环 境下 的混凝 土 氯离子侵蚀有一定的相似规律 ， 均 出现 了氯离子侵蚀 的对 流 区。 ( 2 )由于环境 条件 不 同 ， 短 期 人 工 气候 环 境 下 的 试验 中 ， 氯离 子侵蚀 的对 流 区厚 度相 似 率 为 0 2 7 3左 右 ； 试验混凝土中氯离子的峰值浓度 的相似率 随试验 时 间延 长而减 小 。 ( 3 )试验 混凝 土 中氯离子 扩散 系数 相似 率也 随试 验 时间延 长而 减 小 ， 有较 好 的相 似规 律 。利用 通 过 加 速试 验得 到 的氯离 子扩 散 系数 衰 减 规律 ， 可 以推 求 实 际海洋环境下混凝土的扩散 系数随时间降低 的规律。 在本 文所 述 的试验 环 境 条 件 下 ， 侵 蚀 2 0 0 d的试 验 混 凝土 扩散 系数 的相 似率 大致 为 1 1 。 参考 文献 ： 1 卢振永 氯 盐腐蚀环境 的人 工模拟 试验 方法 D 杭 州： 浙江 大 学， 2 0 0 7 2 金伟 良， 袁迎曙 ， 卫军 ， 等 氯 盐环 境下混凝 土结构耐 久性理论与 设计方 法 M 北京： 科学出版社 ， 2 0 1 1 ： 5 86 7 3 张俊芝 ， 王建泽 ， 孔德 玉， 等 既有 水工混凝 土氯 离子扩散 系数的 时变模型 J 水利 水运 工程 学报 ， 2 0 1 0 ( 6 ) ： 1 42 0 4 张俊芝 ， 王建泽 ， 孔德 玉， 等 水 工混凝土 氯离子侵蚀及 扩散 系数 的随机模型 J 人 民长江， 2 0 0 8， 3 9 ( 1 1 )： 1 0 51 0 8 5 张俊芝 ， 孔德玉 ， 王建泽， 等 一种 推定硬化 混凝土配合 比的方 法 2 0 0 9 1 0 0 9 8 9 2 8 2 P 中华人 民共和国发 明专利 ， 2 0 1 0 ， 1 2 6 郑辉 自然环境下混凝 土氯 离子侵 蚀的随机 性及寿命预 测 D 杭州 ： 浙江工业大学。 2 0 0 9 7 周剑混凝 土氯离子扩散性 能影 响因素 的试验研 究 D 杭 州： 浙江工业大学 ， 2 0 1 0 8 S L 3 5 2 2 0 0 6 水工 混凝土 试验规 程 S 北京 ： 中国水利 水 电出 版 社 2 0 0 6 9 M a n g a t P S， Mo l l o y B T P r e d i c t i o n o f lo n g t e r m c h l o ri d e c o n c e n t r a t i o n i n c o n c r e t e J M a t e ri a l s a n d S t r u c t u r e ，1 9 9 4，2 7( 6 )： 3 3 8 3 46 ( 编 辑 ： 郑 毅 ) ( 下转第 5 3页 ) 第 2 0期 燕 乔 ， 等 ： 混凝 土拱坝施工仿真可视化研 究与应用 5 3 在 溪 洛 渡 高 拱 坝 施 工 仿 真 系 统 中 ， 利 用 V i s u a l 过 程 ， 同时还 为施 工决 策提 供 了很大 的帮 助 ， 为其 他 大 B a s i c 2 0 0 8软件对 A u t o C A D进行二次开发 ， 根据 大坝 型混凝土拱坝施工提供 了借鉴。 各坝段的浇筑顺序及其对应 的浇筑信息来三维动态显 参考文献： 示大坝混凝土的浇筑过程。通过点击高拱坝施工仿真 1 王 进丰， 郭清 水 利工 程设计仿真系统及在施工中 的应用 人 系统 中的 C A D三 维可 视化 按钮 ， 能够 动态 显示 溪 洛 渡 民长江， 。 。 ， 。 。 ( ) 大 坝 的浇筑 过 程 。本 系 统 还 增 加 了 信 息 查 询 功能 ， 当 ： 创 28 新 - 研 3 0 究 国际前 沿的可视化 分析 科技 与管 查询某浇筑块的浇筑信息时 ， 直接点击该浇注块或在 3 T a m o t s u K a m i g a k i ,。 t a 1 A n o b j e c t o r i e n t e d v i s u a l 。 d l -b i l d id g 坝块 序 号 中输 入坝 块 序 号 ， 则 可 直 接 看 到 该 坝 块 的 浇 d i m u l t i 。 y t 。 f o F M S 。 n t r o l S i m 1 a t i o n 1 9 9 6 ， 6 7 ( 6 ) ： 筑 信 息 。 1 4 9 1 5 4 4 钟登 华， 宋洋 大型水利工程三 维可视化仿真 方法研 究 J 计算 4 结 语 机 辅 助 设 计与 图 形学 学 报，2 0 0 4 ， 1 6 ( 1 ) 5 肖丽雯， 何援 军， 秦鹏 飞 参数化 图库建库工具的开发及应 用 J 通 过描 述 施工 仿 真 系 统 结 构 ， 建 立 了混 凝 土 拱 坝 计算 机辅 助设计与图 形学学 报 ，2 0 0 1 ， 1 3 ( 5 ) 施工 仿 真模 型 ， 分析 了混凝 土拱 坝施 工 仿真 机制 ， 构建 6 张 晋西 v i 1 B a s i 与A u t o C A D二次开发 M 北京： 清华大学 了精 细 化 的施 工 全 过 程 仿 真 系统 。通 过 V B对 A u t o - 出 版社， 2 0 0 4 C A D 的二次 开发 ， 实 现 了大 坝 浇 筑 过程 的三 维 显 示及 7 张 杨 溪 洛渡大 坝混凝土施工方案 仿真 析 人民长江 2 0 0 9 ， 三维可视化信息管理与可视化查询 。为充分描述施工 工程可视化辅助设计理论方法及 其应用 。 天津： 天津 全过 程 动态 仿 真三 维 面 貌 及 信 息 ， 系 统 还 可 从 任 意 角 +茔 ， 度局部放大三维施工仿真动态显示 图。系统不仅能够 ( 编辑： 郑毅) 形 象 生动 地展 示 了溪 洛渡 水 电站 的各坝 段混 凝 土施 工 Re s e a r c h a nd a p pl i c a t i o n o f s i m u l a t i o n v i s ua l i z a t i o n o f c o n c r e t e a r c h da m c o n s t r uc t i o n Y A N Q i a o ， F U Y a n y a n ， Z H A N G Z h a o ， L I C h e n g y u ( C o l l e g e o f H y d r a u l i c& E n v i r o n me n t a l En g i n e e r i n g，C h i n a T h r e e G o r g e s U n i v e r s i t y，Y i c h a n g 4 4 3 0 0 2，C h i n a) Ab s t r a c t：Th e a pp l i c a t i o n o f s i mul a t i o n t e ch n o l o g y p r o v i d e s a n e f f e c t i v e t o o l f o r s t u d y i n g t h e c o n s t r u c t i o n c o nt r o l o f l a r g e s c a l e d h y d r o p o w e r p r o j e c t s Ba s e d o n Vi s u a l S t u d i o p l a t f o r m，a c o n s t r u c t i o n s i mu l a t i o n s y s t e m i s d e v e l o p e d b y a n i n c o r p o r a t i o n o f dy n a mi c s i mu l a t i o n t e c h n o l o g y for c o ns t ru c t i o n p r o c e s s，c o mp ut e r s i mu l a t i o n t e c hn o l o g y a n d Ac c e s s d a t a b a s eTh e n t h e 3 D d y n a mi c d i s p l a y o f c o n c r e t e p l a c e me n t p r o c e s s o f a n a r c h da m i s r e a l i z e d by s e c o n d a r y d e v e l o p me n t o f Aut o CAD wi t h VBTh e s y s t e m wa s a p p l i e d i n Xi l u o d u h y d r o p o we r p r o j e c t a n d i t s ma i n f u n c t i o n s a n d e f f e c t s w e r e p r e s e n t e d B y s i mu l a t i n g t h e c o n s t r u c t i o n pr o c e s s a n d a na l y z i n g t he s i mu l a t i o n r e s u hs，t h e pr o po s e d s y s t e m c a n p r o v i de s c i e n t i fic ba s e s f o r r a t i o na l a r r a n g e me n t o f c o n s t ruc t i o n s c he du l e a n d o p t i mi z a t i o n o f c o n s t r uc t i o n o r g a n i z a t i o n d es i g n Ke y wor ds： c o ns t r u c t i o n s i mu l a t i o n；3 D v i s u a l i z a t i o n：Au t o CAD s e c o n d a r y de v e l o p me n t ；c o nc r e t e a r c h d a m ， ， 】 l 】 ( 上 接 第 4 9页 ) St ud y o n s i mul a t i o n s i m i l a r i t y o f c h l o r i de i o n pe n e t r a t i o n i n t o c o nc r e t e GAO Ya n h o ng ，ZHUANG Hu a x i a ，L I Xi z o n g ，W U Ya l i n g ，LI U Ru t a i ( 1 C o l l e g e of C i v i l E n g i n e e r i n g a n dA r c h i t e c t u r e ， Z h e j i a n g U n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ， H a n g z h o u 3 1 0 0 1 4 ， C h i n a ； 2 A d mi n i s t r a t i o n O f fic e of W e nr u i t a n g R i v e r S y s t e m，W e n z h o u 3 2 5 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： On t h e b a s i s o f a s l u i c e i n t y p i c a l ma r i n e e n v i r o n me n t a t O u j i a n g R i v e r e s t u a r y i n We n z h o u C i t y ，t h e c h l o r i d e p e n e - t r a t i on pa r a me t e r s o f s l u i c e p i e r c o n c r e t e t h a t i s l o c a t e d a t a t i d a l r a n g e s a r e a na l y z e d a n d f ur t h e r c o mp a r e d wi t h t h e r es u l t s o b - t a i ne d i n a r t i fic i a l c l i ma t i c e n v i r o nme n t ，s o t h a t t h e s i mi l a r i t y o f c hl o r i d e i o n p e n e t r a t i o n i n t o c o n c r e t e un d e r a r t i f i c i a l c l i ma t i c e n v i r o nme nt i s s t ud i e d Ba s e d o n t h e me a s u r e d c h l o r i d e c o nc e n t r a t i o ns i n t he d i f f e r e nt d e p t hs o f t he c o n c r e t e，t h e t hi c k n e s s e s o f c o nv e c t i o n r e g i o n a nd t h e p e a k v a l ue s o f c h l o r i d e c on c e n t r a t i o n i n t he c o n c r e t e a r e a n a l yz e d，a n d t h e d i f f us i o n c o e ffici e n t s a r e c a l c ul a t e dTh e s i mi l a r i t y o f ma i n p a r a me t e r s un de r t h e n a t ur a l ma r i n e e nv i r o n me nt a nd a r t i f i c i a l c l i ma t i c e n v i r o n me n t a r e c o m p a r e d a n d s t u di e dTh e a na l y s i s r e s uhs s ho w t ha t s o me ma i n p a r a me t e r s，e s pe c i a l l y t hi c k ne s s e s o f c o n v e c t i o n r e g i o n a n d d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t s，u n de r s i mul a t i o n en v i r o n me n t h a v e s i mi l a r l a w wi t h t ha t un d e r na t u r a l ma r i ne e nv i r o n me nt K e y wor ds： c h l o r i d e i o n； s i mu l a t