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原文传递一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法

专利名称：	一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法
摘要：	发明提供一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法。该方法根据两次RCM法测定已有老旧混凝土与新材料修补后混凝土的氯离子扩散系数，基于Fick定律推导组合材料的等效扩散系数，反推计算出新型材料的氯离子扩散系数。该方法可利用混合材料的测试，高效准确的获得新型材料的氯离子扩散系数。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	涂熙;吴佳昊;向茂华;狄谨
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-07T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202310984650.3
公开号：	CN117110145A
代理机构：	重庆缙云专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	马健
分类号：	G01N13/00;G01N21/78;G;G01;G01N;G01N13;G01N21;G01N13/00;G01N21/78
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
主权项：	1.一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于：测定在役混凝土的氯离子扩散系数以及新型高性能附着材料修补后的混凝土的氯离子扩散系数；基于Fick定律推导组合材料的等效氯离子扩散系数；反推计算出新型高性能附着材料的氯离子扩散系数。 2.根据权利要求1所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于：将在役混凝土标记为原始基材；将新型高性能附着材料修补后的混凝土标记为组合材料；所述新型高性能附着材料的扩散系数为未知数D1；所述原始基材的扩散系数为D2；设置构型Ⅰ试件、构型Ⅱ试件和构型Ⅲ试件；其中，所述构型Ⅰ试件为组合材料试件；所述构型Ⅰ试件包括厚度为x1的新型高性能附着材料上层和厚度为x2的原始基材下层；所述构型Ⅱ试件为均质的等效材料试件；所述构型Ⅱ试件的扩散系数为D3，厚度为x1+x2；所述等效材料的扩散系数D3为构型Ⅰ试件的等效扩散系数；所述构型Ⅱ试件试件底面和构型Ⅰ试件试件底面的氯离子浓度随时间的变化函数一致；所述构型Ⅲ试件为均质的原始基材等效试件；所述构型Ⅲ试件的扩散系数为D2；所述构型Ⅲ试件的厚度为x3+x2；所述构型Ⅲ试件包括厚度为x3的原始基材上层以及厚度为x2的原始基材下层；所述构型Ⅲ试件上下层交界面与构型Ⅰ试件上下层交界面的氯离子浓度随时间的变化函数一致；通过设置构型Ⅰ试件、构型Ⅱ试件和构型Ⅲ试件建立D1、D2与D3的关系如式(1)所示；其中，扩散系数的值精确到0.1×10-12m2/s。 3.根据权利要求2所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 1)测试获得构型Ⅲ试件的扩散系数D2； 2)测试获得所述构型Ⅱ试件的扩散系数D3； 3)通过式(2)求解D1的值；其中，扩散系数的值精确到0.1×10-12m2/s。 4.根据权利要求3所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于：制作构型Ⅰ试件和构型Ⅲ试件，利用RCM法测定D2与D3后，求解D1的值。 5.根据权利要求4所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于，步骤1)具体包括以下子步骤： 1.1)制作构型Ⅲ试件并养护； 1.2)将试件加工成直径为100mm，高度为50mm的圆柱体； 1.3)将装有试件的橡胶桶按一定的角度安装在试验槽中，橡胶桶和试验槽中分别注有KOH和含有NaCl的溶液； 1.4)将经过处理的试件放入试验槽中，按规范规定施加对应的电压，迫使负极的氯离子向试样中迁移； 1.5)经过规定时间后取出试件，冲洗干净后将试样沿轴向劈成两半，在劈开的试件表面上立即喷涂0.1mol/L的AgNO3溶液显色指示剂； 1.6)待指示剂喷洒15min后，沿试件直径断面将其的分为10等分，并用防水笔描出渗透轮廓线，测量分界线离试件底部的距离； 1.7)计算试件氯离子扩散系数D2。 6.根据权利要求5所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于：步骤1.1)中，养护天数为28天；养护条件为20℃以及95％恒温恒湿。 7.根据权利要求4或5所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于，步骤2)具体包括以下子步骤： 2.1)制作构型Ⅰ试件并养护； 2.1.1)以新型高性能附着材料层为预制部分，根据试件尺寸选择合适的模具，倒入拌制完成的混凝土浆体进行浇筑； 2.1.2)将预制部分连同模具在标准条件下进行3天的养护。 2.1.3)在预制部分达到一定强度后脱模，选择一个表面进行人工凿毛； 2.1.4)将预制部分的凿毛表面作为新模板的其中一面，制作后浇部分的模板，并浇筑后浇部分； 2.1.5)在标准条件下养护28天； 2.2)采用RCM法试验，获得D3。 8.根据权利要求3所述的一种组合材料的氯离子扩散系数测定方法，其特征在于：采用有限元方法对RCM法试验进行数值模拟，测定D2与D3后，求解D1的值。
所属类别：	发明专利