干湿交替下开裂混凝土中水分传输的细观数值分析

摘要：

对于海洋浪溅区或潮汐区的混凝土结构,水分主要以气相和液相两种形式存在于混凝土内部孔隙结构中.基于混凝土毛细吸水的非饱和流体理论,建立了干湿交替下开裂混凝土中水分传输的一维非线性方程.考虑水分在干燥与湿润阶段传输的滞后性,分别建立了干燥和湿润两阶段单条裂缝处水分的传输速度模型.在细观层次上,将混凝土看作由粗骨料、砂浆、界面过渡区(ITZ)以及裂缝所构成的四相复合材料,利用含单条裂缝的二维格构网络模型,开展了干湿交替下开裂混凝土中水分传输的细观数值仿真分析.通过与已有文献中的试验数据对比,验证了所建立的干湿交替下开裂混凝土中水分传输模型的正确性.利用以上数值模型,进而分析了干湿循环机制(干湿循环时间比、循环次数)以及裂缝宽度对水分分布的影响规律.结果表明:对于给定裂缝宽度,干湿循环时间比和循环次数决定着裂缝处和垂直裂缝方向的水分含量分布;当裂缝宽度介于0.05～0.3 mm时,裂缝处和垂直裂缝方向的水分含量随着裂缝宽度的增大而减少.

关键词：干湿交替、开裂混凝土、水分、细观格构模型、裂缝宽度

所属期刊栏目：47

分类号：TU528(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金面上项目51378090;国家重点基础研究发展计划973计划2015CB057701,2015CB057703

在线出版日期：2016-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：986-995