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原文传递一种纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法

专利名称：	一种纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法
摘要：	本发明提供一种纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，包括：将纤维增强混凝土视为包含砂石骨料、纤维、水泥浆体、砂石骨料‑水泥浆体界面过渡区和纤维‑水泥浆体界面过渡区的五相非均质材料，确定纤维增强混凝土中五相组分的体积占比；基于五相组分的体积占比以及各相组分的氯离子扩散系数，得到纤维增强混凝土的氯离子扩散系数。本发明能够较为准确地预测纤维增强混凝土的氯离子扩散系数，为纤维增强混凝土的配比设计提供参考和借鉴。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海交通大学
发明人：	童良玉;刘清风;熊青香
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311099619.8
公开号：	CN117129382A
代理机构：	上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	禹雪平
分类号：	G01N13/00;G01N33/38;G01N15/08;G01N23/2251;C04B28/04;C04B20/02;C04B20/10;C04B14/46;C04B16/06;E04C5/07;B28C5/40;C04B111/20;G01N33/00;G;C;E;B;G01;C04;E04;B28;G01N;C04B;E04C;B28C;G01N13;G01N33;G01N15;G01N23;C04B28;C04B20;C04B14;C04B16;E04C5;B28C5;G01N13/00;G01N33/38;G01N15/08;G01N23/2251;C04B28/04;C04B20/02;C04B20/10;C04B14/46;C04B16/06;E04C5/07;B28C5/40
申请人地址：	200240 上海市闵行区东川路800号
主权项：	1.一种纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，包括：将纤维增强混凝土视为包含砂石骨料、纤维、水泥浆体、砂石骨料-水泥浆体界面过渡区和纤维-水泥浆体界面过渡区的五相非均质材料，确定纤维增强混凝土中五相组分的体积占比；基于五相组分的体积占比以及各相组分的氯离子扩散系数，得到纤维增强混凝土的氯离子扩散系数。 2.根据权利要求1所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述确定纤维增强混凝土中五相组分的体积占比，其中：所述砂石骨料-水泥浆体界面过渡区的体积占比AAITZ为： ra为砂石骨料的半径，为砂石骨料的最大半径，/>为砂石骨料的最小半径，ta为砂石骨料-水泥浆体界面过渡区的厚度，Aa为砂石骨料的体积占比，p(ra)为骨料粒径级配。 3.根据权利要求2所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述确定纤维增强混凝土中五相组分的体积占比，其中：所述纤维-水泥浆体界面过渡区的体积占比AFITZ为： Nf为加入的纤维根数，VFITZ,1为一根纤维对应的的界面过渡区体积，V为纤维增强混凝土体积，rf为纤维的半径，tf为纤维-水泥浆体界面过渡区的厚度，Af为纤维的体积占比。 4.根据权利要求3所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述确定纤维增强混凝土中五相组分的体积占比，其中：所述水泥浆体的体积占比为：1-Aa-Af-AAITZ-AFITZ。 5.根据权利要求4所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述基于五相组分的体积占比以及各相组分的氯离子扩散系数，得到纤维增强混凝土的氯离子扩散系数，包括：将砂石骨料和纤维的氯离子扩散系数视为0，将纤维增强混凝土简化为含有等效骨料、等效纤维和水泥浆体的三相组分复合材料，其中，等效骨料包括砂石骨料和砂石骨料-水泥浆体界面过渡区，等效纤维包括纤维和纤维-水泥浆体界面过渡区；确定纤维增强混凝土中三相组分的体积占比；分别获取水泥浆体、砂石骨料-水泥浆体界面过渡区和纤维-水泥浆体界面过渡区的氯离子扩散系数，并利用两层复合球体均质化方法得到等效骨料和等效纤维的氯离子扩散系数；基于所述三相组分的体积占比以及水泥浆体、等效骨料和等效纤维的氯离子扩散系数，得到纤维增强混凝土的扩散系数。 6.根据权利要求5所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述确定纤维增强混凝土中三相组分的体积占比，其中：等效骨料的体积占比AAE为：AAE＝Aa+AAITZ；等效纤维的体积占比AFE为：AFE＝(Af+AFITZ)γ；水泥浆体的等效体积占比Abcp为：Abcp＝1-AAE-AFE；其中，γ代表掺入纤维对氯离子传输过程影响范围的扩大，γ取值范围为： 7.根据权利要求6所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述利用两层复合球体均质化方法得到等效骨料和等效纤维的氯离子扩散系数，其中，所述等效骨料的扩散系数DAE计算公式为：其中，DAITZ为砂石骨料-水泥浆体界面过渡区的氯离子扩散系数，Dag为砂石骨料的氯离子扩散系数。 8.根据权利要求7所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，所述利用两层复合球体均质化方法得到等效骨料和等效纤维的氯离子扩散系数，其中，所述等效纤维的扩散系数DFE计算公式为：其中，DFITZ为纤维-水泥浆体界面过渡区的氯离子扩散系数，Df为纤维的氯离子扩散系数。 9.根据权利要求8所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，基于所述三相组分的体积占比以及水泥浆体、等效骨料和等效纤维的氯离子扩散系数，得到纤维增强混凝土的扩散系数，包括：等效纤维和等效骨料掺入到扩散系数为Dbcp的水泥浆体中后，若等效纤维掺量小于预设阈值且未形成网状结构，则用Mori-Tanaka均质化方法确定纤维增强混凝土的扩散系数D，计算公式为： 10.根据权利要求8所述的纤维增强混凝土氯离子扩散系数确定方法，其特征在于，基于所述三相组分的体积占比以及水泥浆体、等效骨料和等效纤维的氯离子扩散系数，得到纤维增强混凝土的扩散系数，包括：等效纤维和等效骨料掺入到扩散系数为Dbcp的水泥浆体中后，若等效纤维掺量大于预设阈值，相互交叠形成整体，则用自洽法确定纤维增强混凝土的扩散系数D，计算公式为：
所属类别：	发明专利