[發明專利]針對海洋氯化物環境下表面防護鋼筋混凝土結構使用年限的預測方法

無效

• 申請號: 201310314367.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103439243A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李榮鵬;王曉東;王寶樹
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種針對海洋氯化物環境下表面防護鋼筋混凝土結構使用年限的預測方法，包括如下步驟：

（1）建立氯離子在表面防護層與原混凝土基材層中的擴散模型，該模型認為表面防護層與混凝土基材層各自為均勻的材料，且氯離子在各層中的擴散分別服從菲克第二定律，

∂C1∂t=D1∂2C1∂x2]]>

∂C2∂t=D2∂2C2∂x2]]>

其中，C₁為表面防護層中某處的氯離子含量；C₂為混凝土基材層中某一深度處的氯離子含量；D₁表面防護層中的氯離子擴散系數；D₂混凝土基材層中的氯離子擴散系數；x為計算點距交界面的距離；t為擴散時間；

在兩層材料交接處認為，表面防護層與混凝土基材層的氯離子濃度相同，且通過表面防護層的氯離子擴散通量與進入混凝土基材層的通量相同，

C₁=C₂

D1∂C1∂x=D2∂C2∂x]]>

根據所列邊界條件對模型進行求解，得到各層內氯離子濃度為：

c1=CoΣn=0∞αn{erfc(2n+1)l+x2(D1t)-αerfc(2n+1)l-x2(D1t)}]]>

c2=2kCok+1Σn=0∞αnerfc(2n+1)l+kx2(D1t)]]>

其中，k=(D₁/D₂)^1/2，C₀為混凝土表面氯離子濃度，l為表面防護層厚度，n為計算結果中所包含無窮數列的階數，η為積分求算erfc(x)時的積分變量；

（2）獲取表面防護層與混凝土基材層的氯離子擴散系數D₁、D₂，確定鋼筋銹蝕的臨界濃度C_max與混凝土表面氯離子濃度C₀；

（3）將參數代入模型，得到混凝土基材層中某一深度處氯離子濃度C₂達到臨界濃度C_max時的擴散時間t，即為結構的使用年限；因參數l為表面防護層厚度，故此處C₂即為鋼筋表面處氯離子濃度。