一种预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法
【专利摘要】本发明公开了一种预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法，方法包括：根据混凝土结构的扩散系数、混凝土表面硫酸盐浓度、混凝土内部初始硫酸盐浓度、化学反应计量数、铝酸钙在所述混凝土结构中的含量，并结合时间参数及扩散系数衰变指数建立硫酸盐侵蚀深度多参数数学模型；根据第一时刻及第二时刻及其对应的侵蚀深度获取待预测时刻侵蚀深度数学模型，并根据所述待预测时刻侵蚀深度数学模型获取待预测时刻的侵蚀深度。通过本发明建立的硫酸盐侵蚀深度预测模型，在实际工程应用上无需获取环境中硫酸盐溶液的浓度、温度和侵蚀方式以及水泥中铝酸三钙含量等参数的具体值即可预测侵蚀深度，使得预测混凝土的硫酸盐侵蚀深度模型更具有工程实用性。
【专利说明】一种预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土【技术领域】，尤其涉及的是一种预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方 法。
【背景技术】
[0002] Atkinson将C3A含量为8 %的混凝土试件完全浸泡在0. 19mol/L硫酸钠与硫酸镁 混合溶液中，试件经过5年腐蚀后测得腐蚀深度为42_，通过对系列数据的回归分析提出 了一个侵蚀深度预测的经验模型：
【权利要求】
1. 一种预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法，其特征在于，所述方法包括步骤： A、 根据混凝土结构的扩散系数、混凝土表面硫酸盐浓度、混凝土内部初始硫酸盐浓度、 化学反应计量数、铝酸钙在所述混凝土结构中的含量，并结合时间参数及扩散系数衰变指 数建立硫酸盐侵蚀深度多参数数学模型； B、 根据第一时刻对应的第一硫酸盐侵蚀深度多参数数学模型与第二时刻对应的第二 硫酸盐侵蚀深度多参数数学模型的比值，获取待预测时刻侵蚀深度数学模型，并根据所述 待预测时刻侵蚀深度数学模型获取待预测时刻的侵蚀深度。
2. 根据权利要求1所述预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法，其特征在于，所述步骤A中 所述硫酸盐侵蚀深度多参数数学模型为_
，其中％为混凝土 结构的扩散系数，Cs为混凝土表面硫酸盐浓度、Q为混凝土内部初始硫酸盐浓度、q为化学 反应计量数、CeA为铝酸钙在所述混凝土结构中的含量，n为第一模型参数，k为第二模型 参数，t是时间参数，m为扩散系数衰变指数。
3. 根据权利要求2所述预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法，其特征在于，所述步骤B具 体包括： B1、根据第一时刻^、第二时刻t2及所述硫酸盐侵蚀深度多参数数学模型，获 取第一时刻ti相应的第一侵蚀深度Xi及第二时刻12相应的第二侵蚀深度X2，其中
B2、根据所述第一侵蚀深度&及所述第二侵蚀深度X2的比值获取所述扩散系数衰变指 数m，其中
B3、根据所述第一时刻^、所述第一侵蚀深度&、所述扩散系数衰变指数m及待预测时 刻t获取待预测时刻的侵蚀深度Xt，或根据所述第二时刻t2、所述第二侵蚀深度X2、所述扩 散系数衰变指数m及待预测时刻t获取待预测时刻的侵蚀深度Xt，其中Xt = (t/%) (14/2& 或xt = (t/t2)(1-m)/2x2。
4. 根据权利要求2所述预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法，其特征在于，所述混凝土 结构的扩散系数D。=DeTexp[U(1/%-1/T)]，其中DeT是在参考点温度I；下测定的有效扩散 系数，U是气体常数平分后的活化能，T是当前反应温度。
5. 根据权利要求2所述预测混凝土硫酸盐侵蚀深度的方法，其特征在于，所述第二模 型参数k=Aexp(-Ea/RT)，其中A为指前因子，Ea是活化能，R是气体摩尔常数，T是当前 反应温度。
【文档编号】G01N17/00GK104406904SQ201410681700
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】周英武, 田 浩, 隋莉莉, 邢峰 申请人:深圳大学