基于 Maage模型 ，通过参数定义对 Fick定律 的不合理假定进行修正 ，推导 了氯离 子在混凝土中侵蚀的多因素修正模型 ，综合考
虑了氯离子扩散系数的时随效应 、混凝土 的氯离子结合能力和混凝土 自身缺陷对侵蚀过程的影响。根据对大量数据的分析试算 ，给 出了模
型中参数 的取值 ，并借助已有的试 验数据对建立 的扩散模型进行了验证 ，取得 了较为满意的验证效果 。
关键词 ： 混凝土 ；氯离子 ；扩散模 型；耐久性
中图分类号 ： TU528．0l 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(20]0)07—0054—03
Erosion modeI of chloride ion in concrete and its verification
X UE Peng-fei1,3 MA O Da—ling2,XIAN G Yi—qJang3,JIN Li—bing
(1．Department ofCiviiEngineering，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450052，China；
2．Guangdong Institute ofScience and Technology，The Architectural Engineering and Art Designing College，Guangzhou 519090，China
3．DepartmentofCivilEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou 310027，China)
Abstract： A new chloride diffusion model in concrete was formulated based on M aage m odel，in which the irrational hypothesis of Fick’S Law
were corrected and the factors oftim e—dependence ofchloride diffu sion coeffi cient，chloride binding capacity ofconcrete，and self-defects ofcon—
crete were taken into account．Besides，the parameters value in the model was given for practical application according to pilot calculation and
analysis ofmass data．The model was verified with long—term field data that are available in published literatures．The practical data agrees with the
calculated results very wel1．
Key words： concrete；chloride ion；diffu sion model；durability
0 引 言
氯离子在混凝土 中侵蚀 以扩散行为为主 ，多采用基 于 Fick
扩散定律的计算模型 ，但由于Fick定律是处理匀质体扩散的经
典方程 ，为 了运 用到混凝 土这种非匀质 材料 中 ，引入 了一些与
实 际情况 不相符 的假定 ，为解决此 问题 ，许 多学者尝试 建立基
于 Fick定律的修正模型 ，但 此类模型或者考虑影响 因素 比较单
一 ， 未能完全摆脱理想假定 的限制 fl_2 ；或者 虽考虑多种 因素影
响 ，但往 往形式 复杂 ，需 确定 的参数 众多 ，且 未给 出参数 的取
值 ，其实用性仍有待探讨 。
针对已有模型的缺陷，通过参数定义对 Fick定律的理想假
定进行修正，建立了基于 Fick定律的多因素修正模型，根据对
大量数据的分析试算，给出了模型中参数的取值 ，使其具备 了
一 定的实用价值。为说明模型的可靠性，结合部分文献数据对该
模型进行 了验证 ，取得 了较满意的效果。
1 氯 离子在 混凝 土 中的扩散模 型
1．1 基 准模 型— — Fick扩散 定律
1．1．1 基本假定
Fick定律采用了以下的理想化假定 ：①氯离子扩散系数是
一 个常数 ，不 随时 间变化 ；②氯离子扩散 时不 与混凝 土结合 ；③
混凝土是半无限均匀介质。
1．1．2 基于 Fick扩散定律的基准模型
根据上述的基本假定 ，Fick扩散定律可以表示为 ：
． 一 D (1)
af a a
式 中 ： —— 混凝土深度 ；
扩散系数 ；
C『 _ 处孔隙溶液的氯离子浓度 ；
— — 时间。
Collepardi引入边界条件 cx(t=o)=co，Cx(x--O)=C。，首先给
出了非稳态条件下 Fick定律的解析解：
e=C0+(C c0)e咖 一— 一 (2)
、／4D
式(2)至今仍为大部分学者所沿用，式中：e咖 ( )为误差余函
rfc 卜
1．2 Maage模 型
直到 1992年左右 ，北 欧国家才认识 到 ，氯离子在混凝 土中

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