环境水侵蚀下水泥净浆钙溶蚀的模拟与验证

摘要：

钙溶蚀是导致水环境中混凝土等水泥基材料耐久性退化的重要原因之一.为获得软水环境下水泥净浆的钙溶蚀过程,首先,基于Fick定律及质量守恒定律,利用钙溶蚀过程中材料骨架内固体钙含量和孔溶液中钙离子浓度之间的化学平衡关系及Newton边界条件,建立软水环境下水泥净浆的钙溶蚀模型,并通过有限差分法,对该模型进行数值求解;其次,进行不同水灰比的水泥净浆试件在6M NH4 Cl溶液中的加速钙溶蚀试验,测定该溶液中各水泥净浆试件在不同溶蚀时间的钙硅比与孔隙率,并将所建立模型的计算结果与实测结果进行对比分析,验证模型的合理性;最后,利用验证后的钙溶蚀模型,数值分析了环境水侵蚀下水泥净浆薄板孔溶液中钙离子浓度、固体钙含量及孔隙率的时空分布规律.结果表明,模型的计算结果与试验测试结果基本一致;溶蚀前期,试件中固体钙含量下降速度和孔隙率增加速率均较大,溶蚀后期,试件固体钙溶蚀速率和孔隙率的增加速率逐渐减小.

关键词：钙溶蚀、水泥净浆、传输模型、软水侵蚀、数值模拟

分类号：TV432;TU528.01(水工材料)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51378262,51078186;江苏省自然科学基金资助项目BK20141396

在线出版日期：2017-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：107-115