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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第46卷    第7期    总第251期    2015年7月

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文章编号:1672-7207(2015)07-2412-07
微细观尺度上考虑化学反应影响的混凝土碳化速度
巴明芳1,钱春香2,柳俊哲1,贺智敏1

(1. 宁波大学 建筑工程与环境学院,江苏 宁波,315211;
2. 东南大学 材料科学与工程学院, 江苏 南京,211189
)

摘 要: 基于二氧化碳气体在混凝土部的传输机制和有效介质理论,提出考虑等效孔隙率和碳化反应阻滞因子(1+K′CO2)影响的非线性二氧化碳传输模型,采用有限差分的格式计算混凝土中二氧化碳浓度分布的时空分布,并结合所建立的混凝土孔隙溶液pH的计算公式,确定混凝土在不同碳化龄期的碳化程度。通过对混凝土加速碳化试验结果与数值计算结果的对比分析。研究结果表明:加速碳化深度计算结果与试验结果随时间的变化趋势基本相同,而且相同碳化龄期时二者的数值最大差仅为0.95 mm,可知所建立的微细观尺度上考虑碳化反应影响的混凝土碳化模型可以很好对低水胶比混凝土的碳化深度特征进行分析及预测。

 

关键词: 微细观尺度;碳化反应;孔溶液碱度;混凝土碳化模型

Concrete carbonation progress on meso-microscopic scale considering effects of chemical reaction
BA Mingfang1, QIAN Chunxiang2, LIU Junzhe1, HE Zhimin1

1. Faculty of Architectural Civil Engineering and Environment, Ningbo University, Ningbo 315211, China;
2. School of Materials Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China

Abstract:Based on the CO2 transmission mechanism in concrete and the effective media theory, CO2 transport model considering the effects of equivalent porosity and carbonation reaction retarding factor was provided. Then the finite difference scheme was adopted to calculate the time-space concentration distribution of CO2 in concrete. Furthermore, combining the established pH calculating forum of concrete pore solution, the concrete carbonation degree at different ages was determined. Finally by comparing the calculating carbonation depth with the experimental ones, it is found that the results of accelerated carbonation depth has nearly the same changing trend as those of the experimental results, and the maximum difference of above both is only 0.95 mm at the same time. And thus the proposed carbonation model can be used to analyze and predict the carbonation characteristics of concrete with low binder to water ratio.

 

Key words: meso-microscopic scale; carbonation reaction; porous solution basicity; concrete carbonation model

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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