[發(fā)明專利]基于GEM方程的混凝土鋼筋的脫鈍化時間的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010586425.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111797519B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈才華;陳偉;卓文澤;許修亮;郭丹;呂世明;唐凱;陳曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué);保利長大海外工程有限公司;浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 趙淑芳

1.一種基于GEM方程的混凝土鋼筋的脫鈍化時間的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據(jù)通用有效介質(zhì)方程確定GEM方程的一般式，GEM方程的一般式為：

其中，σ_h—是復(fù)合材料中高電導(dǎo)率相的電導(dǎo)率；σ_l—是復(fù)合材料中低電導(dǎo)率相的電導(dǎo)率；σ_eff—是復(fù)合材料的有效電導(dǎo)率；f—是低電導(dǎo)率相的體積分?jǐn)?shù)；f_cri—是復(fù)合材料的臨界體積分?jǐn)?shù)，n為參數(shù)指數(shù)；

(2)通過Nernst–Einstein方程改進(jìn)步驟(1)的GEM方程的一般式，建立混凝土的兩相氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)與混凝土孔隙率關(guān)系公式；

(3)根據(jù)養(yǎng)護(hù)齡期、礦物摻合料量和纖維摻加量對步驟(2)兩相氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)與混凝土孔隙率關(guān)系公式的擴(kuò)散指數(shù)的影響對多因素影響下的擴(kuò)散指數(shù)修正，并通過修正的擴(kuò)散指數(shù)得到修正的兩相氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)與混凝土孔隙率關(guān)系公式，得到修正的有效擴(kuò)散系數(shù)；

擴(kuò)散指數(shù)與養(yǎng)護(hù)齡期的關(guān)系為：

n_t＝K_tn₂₈

其中，n_t—是養(yǎng)護(hù)齡期為t的擴(kuò)散指數(shù)，n₂₈—是預(yù)制混凝土養(yǎng)護(hù)齡期為28天的擴(kuò)散指數(shù)，t—是養(yǎng)護(hù)時間的天數(shù)，K_t—是養(yǎng)護(hù)齡期的擴(kuò)散指數(shù)影響系數(shù)；

擴(kuò)散指數(shù)與礦物摻合料量n的關(guān)系為：

n_m,v＝K_mn_m,0

其中，n_m,v—是當(dāng)?shù)V物摻合料體積為v時的混凝土擴(kuò)散系數(shù)，n_m,0—是無礦物摻合料的混凝土擴(kuò)散指數(shù)；

擴(kuò)散指數(shù)與纖維摻量的關(guān)系為：

n_f,v＝K_fn_f,0

其中，n_f,v—是摻加體積為V纖維的混凝土擴(kuò)散指數(shù)，n_f,0—是參考未添加纖維的混凝土擴(kuò)散指數(shù)，V_f—是纖維的體積摻量百分比，K_t—是關(guān)于纖維摻量的擴(kuò)散指數(shù)影響系數(shù)；

根據(jù)上述各因素度擴(kuò)散指數(shù)的影響得到養(yǎng)護(hù)齡期，礦物摻合料量，纖維摻加量影響修正的擴(kuò)散指數(shù)為：

n＝K_tK_mK_fn_ref；

其中，K_m—是關(guān)于礦物摻合料的影響系數(shù)，n_ref—是齡期28天固定水灰比和骨料集配的標(biāo)準(zhǔn)參考的混凝土擴(kuò)散指數(shù)；

將步驟(2)中的兩相氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)與混凝土孔隙率關(guān)系公式變形，將D_eff/D_c作為因變量移至等式左邊，得到：

將修正的擴(kuò)散指數(shù)代入上式得到修正的兩相氯離子有效擴(kuò)散系數(shù)與混凝土孔隙率關(guān)系公式：

(4)基于Fick第二定律的氯離子擴(kuò)散方程根據(jù)時間依賴性修正、氯離子與基體結(jié)合的修正、混凝土劣化的修正和對流區(qū)修正后得到修正的氯離子擴(kuò)散規(guī)律，根據(jù)修正的氯離子擴(kuò)散規(guī)律得到綜合劣化系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)隨著時間的衰減系數(shù)和氯離子結(jié)合能力表征參數(shù)，結(jié)合步驟(2)得到的修正的有效擴(kuò)散系數(shù)計算得到混凝土鋼筋的脫鈍化時間。