电势条件对混凝土结构电化学修复数值模拟的影响

论文摘要

通过试验研究和理论分析,对比3类电势条件（常电势条件、电中性条件和高斯定理）对混凝土结构电化学修复过程数值模拟结果的影响.利用物质守恒定律、Nernst-Planck方程和电势条件构建电化学修复过程的数值模型,通过数值模型比较电化学修复过程电势、氯离子浓度、净电荷数和电流密度等参数在混凝土内部的分布.结果表明,在常电势条件下,除氯前端的氯离子浓度梯度较大;当采用电中性条件与高斯定理时,模拟氯离子浓度分布和电势分布结果较为相似,混凝土分别在辅助阳极与阴极钢筋区域形成电迁移加速作用区与抑制作用区.试验研究电化学除氯过程的氯离子浓度分布.试验结果与数值模拟结果的对比表明,采用电中性条件或高斯定理模拟氯离子浓度分布更接近试验测试结果,适用于钢筋混凝土结构电化学修复的仿真分析.

论文目录

• 1 电化学修复模型
•   1.1 控制方程
•     1.1.1 浓度场方程根据质量守恒方程，电化学修复过程中混凝土内部各离子的浓度可描述为
•     1.1.2 电势场方程
•   1.2 边界条件与初始条件
• 2 不同电势条件模型的模拟结果分析
•   2.1 数值模型建立
•   2.2 模拟结果对比分析
• 3 电化学修复数值模拟与试验结果对比
•   3.1 一维模型模拟与试验结果对比
•   3.2 二维模型模拟与试验结果对比
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 夏晋,金世杰,何晓宇,徐小梅,金伟良

关键词: 混凝土结构,电化学修复,数值模拟,电势条件,常电势条件,电中性条件,高斯定理

来源: 浙江大学学报(工学版) 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,建筑科学与工程

单位: 浙江大学结构工程研究所,浙江大学建筑设计研究院有限公司,浙江省交通规划设计研究院有限公司水运及海洋工程技术研究中心

基金: 国家重点研发计划专项资助项目（2017YFC0806100）,国家自然科学基金资助项目（51778566）,浙江省自然科学基金重点资助项目（LZ16E080002）,浙江省交通运输厅科研计划资助项目（2018016)

分类号: TU528

页码: 2298-2308

总页数: 11

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