受侵蚀混凝土本构关系

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1、第14卷第6期建筑材料学报Vol_14，No．6学兔兔www.xuetutu.com2011年12月JOURNAIOFBUILDINGMATERIALSDec．，2O1l文章编号：1007—9629(2011)06—0736—06受侵蚀混凝土本构关系刘汉昆，李杰(同济大学土木工程学院，上海200092)摘要：混凝土腐蚀具有内外不均匀的特点，这使得真正意义上的受侵蚀混凝土本构关系一直都没有得到确定，为此提出了试验与数值模拟相结合的技术思路以解决上述问题．首先，利用Fick第二定律对硫酸钠腐蚀后砂浆和界面过渡区(ITZ)的细观本构关系分层修正，应用C

2、T技术在细观层面模拟受侵蚀混凝土试件的应力一应变曲线；其次，利用力学试验结果，识别给出蚀强率参数；最后，对砂浆和ITZ的“腐蚀程度”进行全截面均匀化，通过数值模拟得到受侵蚀混凝土本构关系．基于此，提出了任一腐蚀介质质量分数下试件内任一位置处单元对应的受侵蚀混凝土本构关系的分析流程．关键词：混凝土；硫酸钠腐蚀；CT技术；Fick第二定律；细观本构关系；数值模拟中图分类号：TU528．0文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2011．06．003ConstitutiveLawofAttackedConcreteLIU

3、Hall—kun，LIJie(CollegeofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Duetononuniformcorrosionacrossthesectionofspecimen，itisverydifficulttoobtainconstitu-tivelawofattackedconcrete．Amethodcombiningexperimentwithsimulationwasproposedtosolvetheproblem．Firstly，

4、withFick’Ssecondlaw，itmodifiesthemeso—scopeconstitutivelawofattackedmortarandinterfacialtransitionzone(ITZ)，withwhichthestress—straincurvesofspecimenexposedtosodiumsulfatesolutionissimulatedbyusingCTtechnique．Secondly，thestrengthreductionratioofmortarandITZareidentifiedwithco

5、mparisonofexperimentresults．Thirdly，withcorrosionhomogenization，themethodsimulatestheconstitutivelawofuniformlyattackedconcrete．Inviewoftheworkabove，itgivesaproceduretoanalyzetheconstitutivelawofattackedconcreteinanylocationofconcretestructureatanymassfractionoftheattacker．Ke

6、ywords：concrete；sodiumsulfateattack；CTtechnique(X—raymicrotomography)；Fick’Ssecondlaw；meso—scopeconstitutive1aw：simulation地下管网、近海建筑、海洋平台以及海底石油储种背景下，普通混凝土的本构关系已经难以满足对存装置等建筑物或构筑物，大多属于混凝土或大体受侵蚀混凝土结构进行非线性性能分析的需求，受积混凝土结构．在服役过程中，这些建筑物或构筑物侵蚀混凝土本构关系开始提到研究日程之中蚓．必然遭受环境侵蚀的影响，其中硫酸盐对混凝土的大

7、量的腐蚀试验结果说明，混凝土试件腐蚀后腐蚀更严重，给我国经济带来了重大损失[i-2]．在这呈现“夹心饼”式的腐蚀模式．这是由腐蚀介质的扩收稿日期：2010—06—23；修订日期：2010—09—17基金项目：国家创新研究群体科学基金资助项目(50321803；50621062)；国家青年科学基金资助项目(50608057)；国家自然科学基金委重点资助项目(90715033)第一作者：刘汉昆(1985一)，男，河北邯郸人，同济大学博士生．E—mail：liuhankuncivil@hotmail．corn·通信作者：李杰(1957一)，男，河南开封

8、人，长江学者，同济大学教授，博士生导师，博士．E—mail：lijie@tongji．edu．cn学兔兔www.xuetutu.com学