基于有限元法的混凝土输水管内硫酸根离子扩散分析

• 作者: 殷光吉 温小栋 冯蕾 张振亚 王赛赛
• 来源期刊: 数学的实践与认识
• 关键词: 硫酸根离子 扩散-反应模型 有限元控制方程 数值模拟
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 应用|Applications
• 页码范围: 148-155
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

暴露于硫酸盐环境中的混凝土输水管易遭受硫酸盐化学侵蚀,导致其耐久性退化、提前失效;而环境中硫酸根离子传输进入混凝土是其化学侵蚀的前提.为获得混凝土内硫酸根离子的扩散进程,首先基于Fick定律及质量守恒定律,建立饱和混凝土管内硫酸根离子的扩散-反应模型.其次,将扩散-反应模型的边界条件齐次化,建立其有限元控制方程.然后,开展硫酸钠溶液中水泥砂浆圆柱试件的腐蚀试验,测定试件不同深度处的硫酸根离子浓度,与模型计算结果对比,以验证模型.最后,开展数值模拟研究,分析混凝土输水管外表面、内外表面暴露于浓度恒定或振荡的硫酸盐溶液情况下管内硫酸根离子浓度的时空分布.