混凝土渗透性模型试验相似条件探讨

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发布时间：2021-09-22

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混凝土渗透性模型试验相似条件探讨
杨光
(黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江大庆163319)
【摘要】结合当前混凝土渗透性试验方法中的不足，基于达西定律及混凝土模型试件孔隙中的固一液界
面双电层，在压力作用下产生的动电效应，提出了方案中所采用的混凝土模型试件的物理参数，并用量纲分析法
确定了模型制作的相似条件，并给出主要相似系数。
【关键词l 混凝土渗透性；动电效应；物理参数；相似条件
【中图分类号】TU503 【文献标识码】 A 【文章编号】 1001—6864(2013)08—0006—03
DISSCUSS oN SIM Ⅱ AIUTY CoNDm ONS oF MoDEL TEST oN
PERNⅡ ABⅡ I’Y oF CoNCRETE
YANG Guang
(College of Engineering，Heilongjiang Bayi Agricultural Univ．，Heilongjang Daqing 1633 19，China)
Abstract：In this paper，shortcoming in measuring method of permeability of concrete was considered．
Physical parameters on the sample were presented based on the Darcy’S law and electrokinetic
effect which iS produced by of the pressed electric double layer on the interface between the solid in the
pores of concrete sample，and similarity conditions and important similarity coefficients of sample machi—
ning were provided by dimensional analysis．
Key words：perm eability of concrete；electrokinetic efect；physical parameters；similarity conditions
混凝土材料是一种复杂的多孔材料，是一种渗透
体，混凝土的许多性能都与其孔隙体积、孔隙结构和渗
透性有关⋯。而导致结构抗力下降甚至破坏的耐久性
问题有表面磨蚀、化学侵蚀、钢筋锈蚀、混凝土钝化等，
而这些问题都与混凝土的渗透性有着密切的关系。
混凝土的渗透性是混凝土最根本的性质之一，并且与
耐久性直接相关，所以成为混凝土试验和研究中的一
项重要内容。GB／T 50082—2009我国，《普通混凝土
长期性能和耐久性能试验方法标准》采用的混凝土渗透
试验方法包括水压力试验法及抗氯化物渗透试验法，其
中水压力法包括渗水高度法和逐级加压法；抗氯化物渗
透试验法包括快速氯离子迁移系数法和电通量法。其
中渗水高度法计算渗透系数由于孑L隙率常采用估算值
而引入误差，逐级加压法不适用于低渗透性混凝土，而
且试验周期长，效率低，而快速氯离子迁移系数法和
电通量法试验所用电压为60V，试验过程中会使混凝土
试件内部产生热量，影响试验结果 J。
文中结合现有试验方法中的不足，拟采用缩尺模
型试件试验测量混凝土流动电势，进而通过模型试件
的流动电势推演原型混凝土流动电势，根据微孑L道的
流动电势对模型混凝土试件的渗透性做出评价。限于
试验方法还处于起步阶段，所以文中着重探讨混凝土
渗透性模型试件的相似条件及相似常数。
1 相似三定理f。一
1．1 相似第一定理
“对相似的现象，其相似指标等于1 0”或“彼此相
似的现象，单值条件相同，其相似准则的数值相同。”
单值条件包括：系统的几何特性、物理参数、系统的初
始状态、边界条件等。
1．2 相似第二定理
某一现象各物理量之间的关系方程式，都可表示
为相似准数之间的函数关系。如“设一物理系统有n
个物理量，其中有k个物理量的量纲是相互独立的，那
么这n个物理量可表示成是相似准则7r。，7r ，⋯，仃一
之间的函数关系。”按此定理，亦即：
咖(仃。，丌2，⋯仃一k)=0 (I)
此式称作准则关系式或仃关系式，把式中的相似
准则称作仃项，第二相似定理也称仃定理。7r定理是模
型设计理论基础。基于仃定理的量纲分析法应用非常
广泛。
1．3 相似第三定理
“对于两个同一类物理现象，如果它们的定解(单