基于多维Cl^(-)侵蚀寿命预测的C40混凝土保护层厚度设计

为研究混凝土在盐碱环境中的多维Cl^(-)扩散规律及对应的保护层厚度设计,利用ANSYS有限元建模,选取了4个不同的时间节点,研究了不同时间下混凝土中Cl^(-)浓度分布情况,并预测不同扩散维度下混凝土的耐久性服役寿命,从而建立了混凝土保护层厚度与设计寿命的映射关系。研究结果表明:相比1维扩散,2维与3维扩散在混凝土表层的Cl^(-)浓度与扩散深度较大,2维与3维扩散深度分别为1维扩散的1.47倍与1.84倍;Cl^(-)侵蚀环境中混凝土耐久性服役寿命较短,在1维Cl^(-)侵蚀下寿命不足20年,而在3维侵蚀下寿命不足10年。对于C40混凝土在50年设计使用寿命下,1维、2维及3维Cl^(-)扩散状态下保护层厚度分别为50 mm、60 mm和68 mm。