一種預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法
【專利摘要】本發明公開了一種預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法，方法包括：根據混凝土結構的擴散系數、混凝土表面硫酸鹽濃度、混凝土內部初始硫酸鹽濃度、化學反應計量數、鋁酸鈣在所述混凝土結構中的含量，并結合時間參數及擴散系數衰變指數建立硫酸鹽侵蝕深度多參數數學模型；根據第一時刻及第二時刻及其對應的侵蝕深度獲取待預測時刻侵蝕深度數學模型，并根據所述待預測時刻侵蝕深度數學模型獲取待預測時刻的侵蝕深度。通過本發明建立的硫酸鹽侵蝕深度預測模型，在實際工程應用上無需獲取環境中硫酸鹽溶液的濃度、溫度和侵蝕方式以及水泥中鋁酸三鈣含量等參數的具體值即可預測侵蝕深度，使得預測混凝土的硫酸鹽侵蝕深度模型更具有工程實用性。
【專利說明】一種預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及混凝土【技術領域】，尤其涉及的是一種預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方 法。
【背景技術】
[0002] Atkinson將C3A含量為8 %的混凝土試件完全浸泡在0. 19mol/L硫酸鈉與硫酸鎂 混合溶液中，試件經過5年腐蝕后測得腐蝕深度為42_，通過對系列數據的回歸分析提出 了一個侵蝕深度預測的經驗模型：
【權利要求】
1. 一種預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法，其特征在于，所述方法包括步驟： A、 根據混凝土結構的擴散系數、混凝土表面硫酸鹽濃度、混凝土內部初始硫酸鹽濃度、 化學反應計量數、鋁酸鈣在所述混凝土結構中的含量，并結合時間參數及擴散系數衰變指 數建立硫酸鹽侵蝕深度多參數數學模型； B、 根據第一時刻對應的第一硫酸鹽侵蝕深度多參數數學模型與第二時刻對應的第二 硫酸鹽侵蝕深度多參數數學模型的比值，獲取待預測時刻侵蝕深度數學模型，并根據所述 待預測時刻侵蝕深度數學模型獲取待預測時刻的侵蝕深度。
2. 根據權利要求1所述預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法，其特征在于，所述步驟A中 所述硫酸鹽侵蝕深度多參數數學模型為_
，其中％為混凝土 結構的擴散系數，Cs為混凝土表面硫酸鹽濃度、Q為混凝土內部初始硫酸鹽濃度、q為化學 反應計量數、CeA為鋁酸鈣在所述混凝土結構中的含量，n為第一模型參數，k為第二模型 參數，t是時間參數，m為擴散系數衰變指數。
3. 根據權利要求2所述預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法，其特征在于，所述步驟B具 體包括： B1、根據第一時刻^、第二時刻t2及所述硫酸鹽侵蝕深度多參數數學模型，獲 取第一時刻ti相應的第一侵蝕深度Xi及第二時刻12相應的第二侵蝕深度X2，其中
B2、根據所述第一侵蝕深度&及所述第二侵蝕深度X2的比值獲取所述擴散系數衰變指 數m，其中
B3、根據所述第一時刻^、所述第一侵蝕深度&、所述擴散系數衰變指數m及待預測時 刻t獲取待預測時刻的侵蝕深度Xt，或根據所述第二時刻t2、所述第二侵蝕深度X2、所述擴 散系數衰變指數m及待預測時刻t獲取待預測時刻的侵蝕深度Xt，其中Xt = (t/%) (14/2& 或xt = (t/t2)(1-m)/2x2。
4. 根據權利要求2所述預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法，其特征在于，所述混凝土 結構的擴散系數D。=DeTexp[U(1/%-1/T)]，其中DeT是在參考點溫度I；下測定的有效擴散 系數，U是氣體常數平分后的活化能，T是當前反應溫度。
5. 根據權利要求2所述預測混凝土硫酸鹽侵蝕深度的方法，其特征在于，所述第二模 型參數k=Aexp(-Ea/RT)，其中A為指前因子，Ea是活化能，R是氣體摩爾常數，T是當前 反應溫度。
【文檔編號】G01N17/00GK104406904SQ201410681700
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】周英武, 田 浩, 隋莉莉, 邢峰 申請人:深圳大學