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    内容提示： 第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 % 月+>7) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012基金项目 ： 国家自 然科学基金 （?$?"%@#"）作者简介： 陈小荣 （@AB#—），女，浙江丽水人，高级工程师，从事建筑工程设计及混凝土结构和材料研究。 CDE.3(： 0F<(2;2G@!B) 0’E界面裂纹对混凝土氯离子扩散系数的影响陈小荣@，毛科峰!，郑建军!（@ ) 丽水市建筑工程施工图审查中心，浙江 丽水H!H$$$； !) 浙江...

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    第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 % 月+>7) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012基金项目 ： 国家自 然科学基金 （?$?"%@#"）作者简介： 陈小荣 （@AB#—），女，浙江丽水人，高级工程师，从事建筑工程设计及混凝土结构和材料研究。 CDE.3(： 0F<(2;2G@!B) 0’E界面裂纹对混凝土氯离子扩散系数的影响陈小荣@，毛科峰!，郑建军!（@ ) 丽水市建筑工程施工图审查中心，浙江 丽水H!H$$$； !) 浙江工业大学建筑工程学院，浙江 杭州H@$$@#）摘要： 将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥石 基体所组成的三相复合材料， 平行界面裂纹位于骨料表面， 据此构建出 圆形单元细胞模型， 并采用 推进前沿法尽可能准确地剖分单元细胞， 然后应用 有限元法获得混凝土氯离子扩散系 数的数值解。 通过与已有实验结果的比较， 初步验证了 文中数值方法的有效性， 并定量评价了 混凝土细观结构对氯离子扩散系 数的影响。 数值计算表明， 混凝土氯离子扩散系 数随裂纹张开角 、界面厚度的增大而增大， 但随着骨料直径的增大而减。 且骨料级配对混凝土氯离子扩散系 数有很大的影响。关键词： 混凝土； 界面裂纹； 氯离子扩散系 数； 有限单元法中图分类号： 5I?!%)@文献标识码： +文章编号：@$$B!"B#" （!$$"）$#!$$H$!$#!""#$% &" ’(%#)"*$’*+ $)*$,- &( $.+&)’/# /’""0-’&( $&#""’$’#(% &" $&($)#%#11JKC* L3.’D<’/7@， M+N O1D91/7!， PKC*Q R3./DS>/!（@ ! "#$%& ’()&(* +, -#%.$%)/ 0)/%)((*%)/ 1*23%)/4 +, 5%46#%， 5%46#% H!H$$$， ’6%)2； !! 786++. +, ’%9%. 0)/%)((*%)/ 2)$"*86%&(8&#*(， :6(;%2)/ <)%9(*4%&= +,>(86)+.+/=， ?2)/@6+# H@$$@#， ’6%)2）23-%)*$%： J’/0<1;1 T.2 0’/23,1<1, .2 . ;6<11DU6.21 0’EU’23;1 E.;1<3.(， 0’/232;3/7 ’9 .77<17.;1， 3/;1<9.03.( ;<./23;3’/ V’/1（W5P）./, 01E1/; U.2;1， T3;6 3/;1<9.03.( 0<.0X2 (’0.;1, ’/ ;61 .77<17.;1 2><9.012， ./, ;6>2 . 03<0>(.< >/3; 01(( E’,1( T.2 ,1-1(’U1,)43/01 ;61 W5P ;630X/122 T.2 E>06 2E.((1< ;6./ ;61 .77<17.;1 23V1， ;61 .,-./03/7 9<’/; E1;6’, T.2 .,’U;1, ;’ ,3-3,1 ;61 >/3; 01((.2 .00><.;1(8 .2 U’223Y(1， ./, ;61 93/3;1 1(1E1/; E1;6’, T.2 ;61/ >21, ;’ ’Y;.3/ ;61 />E1<30.( 2’(>;3’/ ;’ ;61 06(’<3,1 ,399>23’/0’1993031/; ’9 0’/0<1;1) 561 -.(3,3;8 ’9 ;61 />E1<30.( E1;6’, U<’U’21, 61<13/ T.2 U<1(3E3/.<3(8 -1<3931, T3;6 ;61 1FU1<3E1/;.( ,.;.，./, ;61 19910; ’9 ;61 E12’2;<>0;><1 ’9 0’/0<1;1 ’/ ;61 06(’<3,1 ,399>23’/ 0’1993031/; T.2 1-.(>.;1, Z>./;3;.;3-1(8) [.21, ’/ ;61/>E1<30.( <12>(;， 3; 32 9’>/, ;6.; ;61 06(’<3,1 ,399>23’/ 0’1993031/; ’9 0’/0<1;1 3/0<1.212 T3;6 ;61 3/0<1.21 ’9 ;61 3/;1<9.03.( 0<.0X./7(1 ./, W5P ;630X/122， Y>; ,10<1.212 T3;6 ;61 3/0<1.21 ’9 .77<17.;1 ,3.E1;1<， ./, ;6.; ;61 .77<17.;1 7<.,.;3’/ 32 ’9 237/3930./;3/9(>1/01 ’/ ;61 06(’<3,1 ,399>23’/ 0’1993031/; ’9 0’/0<1;1)4#5 6&)/-： 0’/0<1;1； 3/;1<9.03.( 0<.0X； 06(’<3,1 ,399>23’/ 0’1993031/;； 93/3;1 1(1E1/; E1;6’,钢筋锈蚀是沿海混凝土结构性能逐步退化、导致最终倒塌的主要原因， 其主要特征是表面混凝土开裂、剥落和结构挠度过大。 所以， 为了预测结构强度和刚度的退化规律，必须先确定混凝土氯离子扩散系数，为此，各国学者对此做了大量卓有成效的研究，取得了许多研究成果［@!?］。 但其中均没有考虑骨料和水泥石界面裂纹对氯离子扩散的影响。 混凝土在浇筑成形过程中，一方面由于水化热作用、泌水作用、骨料的无规则性和质量不均匀性等原因，混凝土不可避免地存在着毛细孔和界面裂纹等初始缺陷；另一方面，由于干缩、温度收缩和外荷载作用，导致水泥石和骨料间应变差异而形成界面裂纹。 界面裂纹的存在对混凝土的物理和力学性能产生很大的影响，虽然在定量评价界面裂纹对混凝土力学性能影响方面已经做了许多工作［B］，但是界面裂纹对混凝土氯离子扩散系数影响方面的工作还未见报道。 作为尝试，笔者对此进行探讨，提出考虑平行界面裂纹时混凝土氯离子扩散系数的数值计算方法，并定量评价各细观结构参数对混凝土氯离子扩散系数的影响。7单元细胞模型和有限元分析由于界面的存在，可以将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥石基体所组成的三相复合材料［"］。 在研究混凝土细观结构特性时，通常假设混凝土中的骨料 （如鹅卵石） 是球形的［%］， 并随机地分布在混凝土中。 这样，当用一随机平面去截一混凝土单元时， 截面上的骨料呈圆形。 在进行细观力学分析时，通常选用如图 @ 所示的圆形单元细胞来表示混凝土材料。?$H?水利水电科技进展， !$$"， !" （ #）>(.： $!?!%H"%BHH?0AB2%.： ;@G 66# ! ($# ! 8)6&&C： DDEEF ! 66# ! ($# ! 8)

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